等離子噴涂NiCrBSi涂層磨損-疲勞競爭失效機理與規(guī)律研究.pdf

1、等離子噴涂技術以等離子弧為熱源，具有熔滴飛行速度快、熱源溫度高等特點。采用等離子噴涂技術得到的Ni基合金涂層具有良好的耐磨性能以及耐疲勞性能，能夠有效提高工件的服役壽命。等離子噴涂層服役的實際工況通常是“滾動+滑動”共存的接觸狀態(tài)，失效模式為磨損與接觸疲勞共存并相互競爭的關系。
　　本課題選用NiCrBSi合金粉末為噴涂材料，采用超音速等離子噴涂（SPS）和普通大氣等離子噴涂（APS）技術制備了NiCrBSi合金涂層，分別通過SE

2、M、XRD等實驗測試了兩種工藝制備的NiCrBSi涂層的組織結構、力學性能，并研究了噴涂工藝參數對涂層組織性能的影響規(guī)律。通過對NiCrBSi涂層進行滾動接觸試驗和隨機滑差率試驗，分別研究了滾動接觸條件下和“滾動+滑動”共存的接觸狀態(tài)下涂層的失效模式。研究了磨損與接觸疲勞共存并互相競爭狀態(tài)下涂層的失效機制，對其失效壽命進行了預測。最終的研究結果表明：
　?。?）超音速等離子噴涂參數對噴涂NiCrBSi涂層的性能具有顯著影響。正交試

3、驗表明，噴涂參數對涂層質量影響的主次順序為：噴涂電壓>Ar流量>噴涂距離>噴涂電流；
　?。?）在純滾動接觸狀態(tài)下，接觸應力會顯著影響NiCrBSi涂層的接觸疲勞失效機制；涂層在低接觸應力下接觸疲勞壽命較高，而高接觸應力會降低涂層的接觸疲勞壽命，并且會提高發(fā)生界面分層失效的概率；
　　（3）同等接觸應力下，APS制備的涂層壽命較低，由于其較高的孔隙率與較低的結合強度，發(fā)生分層失效的概率大于SPS制備的涂層;
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