等离子喷涂Ti涂层的微观组织及摩擦磨损性能研究

文章以Ti及TiH_(2)粉为原料,分别采用等离子喷涂技术制备了Ti涂层,分析了涂层的显微形貌及力学性能。研究表明,等离子喷涂制备Ti涂层厚度约100~200μm,可观察到明显的层片结构及较多微小孔隙。Ti粉所制备涂层XRD图谱的主衍射峰为TiO,而用TiH_(2)粉所制备涂层XRD图谱的主衍射峰为Ti。Ti粉所制备涂层摩擦系数及磨损量仅为0.179及5.8 mg, TiH_(2)粉末所制备涂层摩擦系数及磨损量分别为0.294及9.9 mg,均优于304不锈钢基体。

大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能

目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果 涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(104±8)μm;涂层磨损表面的氧化程度随环境温度的升高而加剧,经600℃摩擦试验后氧含量高达31.62%(质量分数)。当摩擦环境温度≥400℃时,涂层以氧化磨损为主,以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为辅。结论 由于磨损表面形成连续氧化膜的保护和固体润滑作用,高熵合金涂层在高温环境中的耐磨性明显提高,可广泛应用于高温及富氧环境中。

超音速火焰喷涂WC-CrC-9Ni硬质合金涂层微观组织及摩擦磨损性能研究

WC-CrC-9Ni硬质合金复合涂层具有抗磨损、抗腐蚀等优点。文章采用超音速火焰喷涂工艺在304不锈钢基材表面制备了WC-CrC-9Ni涂层,并研究了涂层的摩擦磨损性能及机制。研究结果表明:304不锈钢基材摩擦系数在0.35~0.70之间变化,磨痕轮廓深度约为85~100μm,平均磨损量约为3.5×10^(-5)mm^(3)/N·m;WC-CrC-9Ni涂层的摩擦系数相对平稳一些,在0.3上下波动,其磨痕轮廓深度为7~12μm,平均磨损量约为0.19×10^(-5)mm^(3)/N·m,各项参数均明显优于304不锈钢基材,因而该型涂层可大幅提升304不锈钢基材的耐磨损性能。

激光熔覆制备Fe基合金涂层的微观结构与力学性能

采用激光熔覆在25Cr2Ni4MoV钢基材表面制备铁基合金涂层,研究激光熔覆涂层的微观组织、显微硬度、抗剪强度、摩擦磨损性能。结果表明:激光熔覆Fe基合金涂层与25Cr2Ni4MoV钢基材界面形成了良好的冶金结合;激光熔覆层为典型的树枝晶形貌,由浅灰色及深灰色2种不同物相相间组成;激光熔覆区的显微硬度显著高于基体区和熔合区,平均剪切强度达280.83 MPa;激光熔覆Fe基合金涂层的平均干摩擦因数、磨痕轮廓深度及平均磨损体积较25Cr2Ni4MoV钢基材分别下降了约25%、45%及50%;激光熔覆所制备的Fe基合金涂层的耐磨性能远高于25Cr2Ni4MoV钢基体,该型涂层对基体有着良好保护作用。