高鋁青銅增強(qiáng)Ni60基復(fù)合涂層的制備及其摩擦學(xué)性能特征.pdf

1、Ni60合金是一種較早開發(fā)的典型自熔性合金，可在工件表面形成具有耐磨損、抗腐蝕及耐高溫等特殊性能的功能涂層。通常以單質(zhì)或單一化合物添加物（如稀土氧化物、硬質(zhì)增強(qiáng)相、潤滑相）對 Ni基自熔合金涂層組織及摩擦學(xué)性能的影響為研究對象，而鮮有復(fù)雜合金化合物改善基體合金涂層組織及摩擦學(xué)性能的報(bào)道。因此，本文試圖將課題組研發(fā)的復(fù)雜銅合金加入到 Ni60合金中并制備含高鋁青銅的復(fù)合涂層，研究高鋁青銅對 Ni60合金涂層組織及摩擦學(xué)性能的影響。

2、　　采用超音速等離子噴涂技術(shù)在45＃鋼基體上分別制備含5％高鋁青銅、10%高鋁青銅、30%高鋁青銅的Ni60基復(fù)合涂層和Ni60涂層，并借助金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM)及能譜儀（EDS)，研究添加不同含量高鋁青銅對 Ni60基合金涂層組織的影響。研究結(jié)果表明，隨著高鋁青銅的加入，Ni60基復(fù)合涂層孔隙率由6.4666%降到4.0614%，組織更加致密；添加高鋁青銅后的復(fù)合涂層除γ-Ni、[Ni,Fe]、FeNi3、Ni2.9Cr0.7

3、Fe0.36、Cr23C6、Cr2B相外，還出現(xiàn)了α-Cu、Cu0.81Ni0.19新相，物相組成基本不變；隨高鋁青銅的添加，復(fù)合涂層中Ni、Fe元素分布貧瘠處C、Cr元素富集程度減弱，Cu元素由斷續(xù)條帶狀變?yōu)檫B續(xù)條帶狀分布，而且涂層中硬質(zhì)相的衍射峰強(qiáng)度降低。
　　采用沖壓法測定涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，并用MMW-1A立式萬能摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)測定涂層與304不銹鋼的干摩擦行為，研究高鋁青銅的加入對 Ni60基復(fù)合涂層力學(xué)性能及摩擦學(xué)性

4、能的影響。結(jié)果表明，涂層的顯微硬度及涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度都隨高鋁青銅的加入呈遞減趨勢。這是由于添加高鋁青銅的 Ni60基復(fù)合涂層中的 Cr23C6、Cr2B硬質(zhì)相含量減少、軟質(zhì)相α-Cu含量增加以及高鋁青銅和Ni60這兩種合金的結(jié)構(gòu)差異，所以導(dǎo)致了復(fù)合涂層顯微硬度降低。尤其含30%高鋁青銅的 Ni60基復(fù)合涂層硬度值較 Ni60涂層降低34.8%，降幅顯著；含30%高鋁青銅的Ni60基復(fù)合涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度較Ni60涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度