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Cu含量对激光选区熔化CoCrMoCu合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响
1
作者
岳术俊
史文玲
+2 位作者
解凤宝
潘超
闫星辰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期126-135,共10页
目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%...
目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%、4%、6%的CoCrMo/Cu混合粉末,并通过SLM技术制备相应的试样。对不同Cu含量的SLM CoCrMoCu的相组成、微观结构、硬度、摩擦磨损和腐蚀性能进行检测和分析。结果Cu含量对SLM CoCrMoCu的相组成和微观组织没有明显影响,在不同Cu含量的试样中,试样的微观组织均主要为胞状等轴晶。在力学性能方面,随着Cu含量的升高,试样的硬度先提升后降低,在含2%Cu的情况下达到最大值(429.2HV0.2),在含6%Cu的情况下达到最小值(367.7HV0.2)。CoCrMoCu的摩擦因数和磨损率随着Cu含量的升高而降低,在4%时摩擦因数和磨损率达到最低(2.7×10^(-5)mm^(3)/(N·m)),摩擦磨损性能最好。随着Cu质量分数进一步增加到6%,由于硬度降低,磨损性能下降,试样表面出现沟壑,影响Cu自润滑层的附着,磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变,导致摩擦因数和磨损率增加。在腐蚀性能方面,腐蚀电位随着Cu含量的升高而升高,而腐蚀电流随着Cu含量的升高呈现先下降后上升的趋势,在4%时达到最佳的腐蚀性能。结论Cu的引入在一定范围内(2%~4%)可以有效提高CoCrMoCu合金的硬度和腐蚀性能。结合Cu的自润滑效应和类钝化效应,实现CoCrMo合金耐磨性能和腐蚀性能的协同提升。
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关键词
激光选区熔化
cocrmocu
摩擦磨损性能
微观组织
自润滑
医用金属
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职称材料
题名
Cu含量对激光选区熔化CoCrMoCu合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响
1
作者
岳术俊
史文玲
解凤宝
潘超
闫星辰
机构
北京市春立正达医疗器械股份有限公司
广东省科学院新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室
广东省科学院新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期126-135,共10页
基金
广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目(2021GDASYL-20210102005,2022GDASZH-2022010107,2022GDASZH-2022010203-003)
广东省特支计划项目(2019BT02C629)
+2 种基金
广东省基础与应用基础研究基金项目(2020A1515111031,2021A1515010939)
中国科协“青年人才托举工程”(YESS20210269)
广州市科技计划项目(202007020008,202102020327)。
文摘
目的阐明不同Cu含量对激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)制备的CoCrMoCu合金微观组织的影响及其在表面摩擦磨损和腐蚀性能使役行为方面的作用。方法采用CoCrMo合金粉和纯Cu粉通过行星球磨机进行机械混合,制备了Cu质量分数为2%、4%、6%的CoCrMo/Cu混合粉末,并通过SLM技术制备相应的试样。对不同Cu含量的SLM CoCrMoCu的相组成、微观结构、硬度、摩擦磨损和腐蚀性能进行检测和分析。结果Cu含量对SLM CoCrMoCu的相组成和微观组织没有明显影响,在不同Cu含量的试样中,试样的微观组织均主要为胞状等轴晶。在力学性能方面,随着Cu含量的升高,试样的硬度先提升后降低,在含2%Cu的情况下达到最大值(429.2HV0.2),在含6%Cu的情况下达到最小值(367.7HV0.2)。CoCrMoCu的摩擦因数和磨损率随着Cu含量的升高而降低,在4%时摩擦因数和磨损率达到最低(2.7×10^(-5)mm^(3)/(N·m)),摩擦磨损性能最好。随着Cu质量分数进一步增加到6%,由于硬度降低,磨损性能下降,试样表面出现沟壑,影响Cu自润滑层的附着,磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变,导致摩擦因数和磨损率增加。在腐蚀性能方面,腐蚀电位随着Cu含量的升高而升高,而腐蚀电流随着Cu含量的升高呈现先下降后上升的趋势,在4%时达到最佳的腐蚀性能。结论Cu的引入在一定范围内(2%~4%)可以有效提高CoCrMoCu合金的硬度和腐蚀性能。结合Cu的自润滑效应和类钝化效应,实现CoCrMo合金耐磨性能和腐蚀性能的协同提升。
关键词
激光选区熔化
cocrmocu
摩擦磨损性能
微观组织
自润滑
医用金属
Keywords
selective laser melting
cocrmocu
friction and wear property
microstructure
self-lubrication
miomedial metallic materials
分类号
TH117 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Cu含量对激光选区熔化CoCrMoCu合金微观组织及表面摩擦磨损性能的影响
岳术俊
史文玲
解凤宝
潘超
闫星辰
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
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