类金刚石膜的高温摩擦特性及热力学分析

采用等离子体增强化学气相沉积技术在H13钢基体上制备了含氢类金刚石(DLC)膜,摩擦配副为镀制了DLC膜的440C钢球。采用高温摩擦磨损试验机考察了DLC膜在大气环境下的高温摩擦特性。实验结果表明:DLC膜的摩擦特性随温度的升高而恶化。在摩擦初始阶段,温度低时DLC膜的摩擦系数随温度的升高而减少;而温度升高到400℃时,DLC膜的摩擦系数高达0.8。采用激光拉曼光谱仪及光学显微镜分析和观察了不同温度下摩擦副磨损表面的微观结构和表面形貌,并从热力学的角度研究了DLC膜及钢基体在大气环境下的摩擦特性。采用吉布斯自由能判据分析了高温下摩擦副摩擦化学反应发生的规律,实验结果与理论分析吻合较好,研究结果对DLC膜高温摩擦学性能的研究和设计提供参考。

热喷涂合成Fe_3Al基涂层的高温摩擦学特性

采用自制的新型热喷涂粉芯丝材和高速电弧喷涂技术成功制备出Fe3Al金属化合物基合金涂层,对涂层的组织、成分和相结构进行了初步分析,并测试了涂层在室温至650℃的摩擦学特性。结果表明:Fe3Al涂层的基体相由含29%Al(摩尔分数)的Fe3Al和FeAl二相混合物组成,Fe3Al/WC涂层基体为Fe 26%Al(摩尔分数)合金;添加少量WC硬质相的Fe3Al/WC涂层具有良好的高温减摩特性和耐磨性,450℃和650℃其相对耐磨性分别比20g钢高1.92倍和9.23倍;WC/W2C硬质相对Fe3Al基体的强化作用,以及涂层表面形成具有自保护作用的高硬度致密氧化膜是Fe3Al/WC涂层高温耐磨性提高的主要原因。

CuCo_2Be表面热喷涂制备Cr_3C_2-NiCr涂层的微观结构及高温摩擦磨损行为

选用等离子喷涂技术在CuCo2Be合金表面制备了Cr3C2-NiCr/NiAl复合涂层。以Al2O3陶瓷球为对偶材料运用UMT-2摩擦磨损试验机对基体和复合涂层进行高温摩擦磨损试验,并选用共聚焦激光扫描显微镜、扫描电镜、能谱仪、XRD等分析测试手段,详细研究了CuCo2Be合金表面等离子喷涂涂层物相组成、微观形貌及涂层和基体的高温滑动摩擦磨损行为,结果表明:CuCo2Be合金表面等离子喷涂获得的复合涂层致密,涂层为层状结构,物相组成呈现非晶态。通过高温摩擦磨损研究,结果表明:500℃摩擦磨损磨损过程中,涂层及CuCo2Be合金基体的磨损机制为:疲劳磨损和粘着磨损及少量氧化磨损的共同作用,从磨损的体积形貌来看涂层磨损量明显小于未喷涂之前的基体材料,等离子喷涂工艺制备的Cr3C2-NiCr/NiAl涂层质量优异,提高了材料的高温耐磨性。