用微弧氧化法制备钛合金连接件耐磨润滑涂层

研究了用微弧氧化法对钛合金(Ti-2.5Al-5Mo-5V)可拆连接件制备的耐磨润滑涂层的化学成分、相成分及润滑性能,这种涂层可使螺栓/螺母的摩擦系数降低到0.06～0.16。根据 X 射线衍射法、X 射线光电图谱法[XP(h)ES]、激光质谱法(LMC)测得的数据,结合差热分析(DTA)结果,分析了钛合金微弧氧化涂层能够降低摩擦系数的原因。

后热处理对304不锈钢激光熔覆Ni60/h-BN自润滑耐磨复合涂层组织和摩擦学性能的影响

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了Ni60/h-BN自润滑耐磨复合涂层,对涂层在600℃(去应力退火)进行1 h和2 h热处理,分析了热处理前后复合涂层的显微组织、硬度和摩擦学性能的变化.结果表明:三种涂层中,热处理1 h后涂层的显微硬度最大(最高值HV0.5765.0),在10 N干摩擦条件下,其摩擦系数为0.39,磨损率为3.37×10^(–6)mm/(Nm),该涂层表现出最好的耐磨减摩性能,磨损机理主要表现为轻微的磨粒磨损;未热处理的涂层摩擦系数为0.53,磨损率为6.39×10^(–6) mm/(Nm),磨损机理主要表现为脆性断裂、黏着磨损和磨粒磨损;热处理2 h后的涂层摩擦系数为0.39,磨损率为5.29×10^(–6)mm/(Nm),磨损机理主要表现为磨粒磨损和轻微黏着磨损.在本文试验条件下,后热处理1 h可有效提高激光熔覆自润滑耐磨涂层的硬度并改善其耐磨减摩性能.

不同载荷下镍基自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能

为了拓展所制备的镍基自润滑耐磨复合涂层的应用领域,基于前期研究基础,在HT-1000型高温摩擦磨损试验机研究涂层在300℃不同载荷下的摩擦磨损行为,利用SEM和EDS对磨损表面进行了形貌观察与成分分析,研究其摩擦磨损机理。结果表明:该复合涂层的摩擦系数及磨损率都随着载荷的增大呈现先减小后略增大的趋势;当载荷较低(2 N)时,涂层的磨损表面出现少量分散的磨屑;在中等载荷(5 N)下,磨损表面光滑平整,涂层中的润滑颗粒被挤压出磨损表面形成润滑膜,导致涂层具有良好摩擦磨损性能;随着载荷的增大,达到10 N时,磨损表面出现犁沟及部分由于硬质相碳化物和润滑颗粒剥落而形成的凹坑。

Ti6Al4V合金激光熔覆镍基高温自润滑耐磨复合涂层研究

为提高Ti6A14V合金的摩擦学性能，以金属陶瓷NiCr-Cr3C2和自润滑颗粒CaF2复合合金粉末为涂覆材料，采用激光熔覆技术在Ti6A14V表面制备出以TiC为增强相、CaFz为自润滑相、NiCr／TiC共晶为增韧相的高温耐磨自润滑复合涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）分析了涂层的物相组成及显微组织，测试了涂层沿层深方向的硬度分布，分别在室温、300℃和600℃时测试了复合涂层和Ti6A14V合金基体的干滑动磨损性能。结果表明：团絮状NiCr／TiC共晶和球状CaF2分布在TiC基体中，涂层的平均硬度约1150HVo。，为基体的3～4倍。从室温到600℃，激光熔覆镍基高温自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6A14V合金基体显著降低，该复合涂层具有较好的高温自润滑耐磨性能。

不同温度下γ-NiCrAlTi/TiC/CaF_2自润滑耐磨复合涂层的摩擦磨损性能

为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V表面制备出以Ti C为增强相、γ-Ni Cr Al Ti固溶体为增韧相、Ca F2为自润滑相的γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2自润滑耐磨复合涂层。分别在室温、300℃和600℃时测试了复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能,并且讨论了其与对磨球的磨损机理。结果表明:从室温到600℃,γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低,该复合涂层具有较好的自润滑耐磨性能;对偶件Si3N4陶瓷球的磨损也有一定程度的降低。600℃时,Ti6Al4V基体的磨损机理为氧化塑性变形,γ-Ni Cr Al Ti/Ti C/Ca F2磨损机理为润滑转移层的形成。

润滑耐磨涂层在电子设备表面的性能比较

电子设备在装配与使用过程中,经常出现磨损情况。为此,采用润滑耐磨涂料进行涂覆层实验,对涂层附着力、硬度、表面形貌、耐磨性及耐蚀性进行测试,并进行了比较。结果表明,润滑耐磨涂料制备的膜层各项性能最优,适合于电子设备表面润滑耐磨的工艺要求。

NiCr-Cr3C_(2)-ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层高温摩擦磨损性能

为提高 NiCr-Cr_(3)C_(2)-BaF_(2)·CaF_(2) 涂层高温耐摩擦磨损性能,减少热喷涂过程中润滑相 BaF_(2)·CaF_(2) 火焰烧蚀,采用溶胶凝胶方法将 BaF_(2)·CaF_(2) 粉体以弥散形式包覆于抗烧蚀陶瓷相 ZrO_(2) 内,形成 ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2) 抗烧蚀包覆型粉体,将粉体与 NiCr-Cr_(3)C_(2)混合后爆炸喷涂以提高涂层内 BaF_(2)·CaF_(2)含量,并表征涂层微观组织和高温耐磨损性能。结果表明:ZrO_(2)包覆型粉体中 BaF_(2)·CaF_(2)呈弥散式分布,制备的 NiCr-Cr_(3)C_(2)-ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层相比传统 NiCr-Cr_(3)C_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层,Ca、Ba 元素含量均提升 1 倍以上,两涂层显微硬度分别为 1 041 HV 和 690 HV,这说明 ZrO_(2)陶瓷包覆能有效减少 BaF_(2)·CaF_(2)在喷涂过程中的高温烧蚀,且大幅提升了涂层硬度。高温摩擦磨损试验结果显示,NiCr-Cr_(3)C_(2)-ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2) 涂层在 600 ℃、 700 ℃和 800 ℃时的平均摩擦因数分别为 0.25、0.17 和 0.18,与 NiCr-Cr_(3)C_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层相比分别降低了 16.7%、39.3% 和 5.3%;NiCr-Cr_(3)C_(2)-ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层磨损率为 5.47×10^(-6)mm^(3) ·N^(-1) ·m^(-1),较 NiCr-Cr_(3)C_(2)-BaF_(2)·CaF_(2)涂层降低了 38.6%。 对磨球表面的微观表征显示,涂层中润滑相含量提升使 NiCr-Cr_(3)C_(2)-ZrO_(2)-BaF_(2)·CaF_(2) 涂层在对磨球表面形成更为完整的润滑转移膜,这将有利于涂层的高温润滑性、稳定性和耐磨损性能。研究结果对热喷涂粉体中易烧蚀物相的热防护和高温自润滑耐磨涂层性能的提升具有借鉴意义。

激光辅助热喷涂NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层高温静态氧化行为

为探究高温润滑耐磨涂层抗高温氧化行为,采用激光辅助等离子喷涂技术(LPHS)在GH4065A镍基高温合金上制备NiCoCrAlYTa-Cr_(2)O_(3)-Cu-Mo涂层,研究了该涂层在(850~1000)℃×220 h的抗高温氧化行为。计算得出氧化激活能约为128.5 kJ·mol^(-1),850、900、1000℃氧化速率常数分别为1.44×10^(-2)、3.61×10^(-2)、7.71×10^(-2)mg^(2)·cm^(-4)·h^(-1)。结果表明,850℃×220 h氧化后表面生成Al_(2)O_(3)为主的连续致密氧化膜,阻碍涂层内部的进一步氧化;1000℃×220 h氧化后表面生成疏松NiO为主,致密Cr_(2)O_(3)·NiO为辅的氧化膜。致密氧化膜的生成阻止了涂层及基体的进一步氧化。