等离子喷涂nicrcr3c2涂层的抗高温磨损性能研究

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1、第十一届国际热喷涂研讨会论文(ITSS’2008)第十二届全国热喷涂年会论文(CNTSC’2008)等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的抗高温磨损性能研究[1][2][1][2]陈辉，苟国庆，涂铭旌①（1.西南交通大学材料学院四川成都6100312.四川大学材料学院四川成都610041)摘要：本文研究了等离子喷涂NiCr-Cr3C2涂层的高温磨损性能，研究表明涂层经高温氧化以后，过渡层与面层之间元素发生了互扩散。在基体与过渡层结合处，C含量的增加导致该位置的涂层更易产生断裂。涂层表面的磨损机制主要为开始以黏着磨损和氧化磨损为主，逐步过渡到以表面疲劳

2、磨损和磨粒磨损为主。与配对摩擦副相比，涂层在滑动摩擦440m（6000个周期）之后，磨损深度及磨损体积极小，涂层在高温条件下具有优异的抗磨损性能，能够满足高温条件下的磨损要求。关键词：高温磨损；NiCr-Cr3C2；黏着磨损；氧化磨损；疲劳磨损；磨粒磨损ResearchonThehightemperatureanti-wearPerformanceofPlasmaSprayingNiCr-Cr3C2Coatings[1][2][1][2]CHENHui，GOUGuo-qing，TUMingjing(1.InstituteofMaterialsSci

3、enceandEngineering,SouthwestJiaotongUnivesity,Chengdu,China,610031)2.InstituteofMaterialsScienceandEngineering,SichuanUniversity,Chengdu,China,610041)Abstract:Thehightemperatureanti-wearperformanceofplasmasprayingNiCr-Cr3C2areinvesitgated.Theresultshow:Itcoouredproliferationof

4、theelementbetweentransitioncoatingsandworkingcoaitngs,TheelementCoocurinlargequantityintheborderofbondandtransitioncoatings,whichcausingthebreakofthecoatings.Thewearmechanismsofthehightemperatureofthecoatingsaremountingandoxidationearly,fatigueandabrasiveafterwards.Thewearvolu

5、meanddepthofcoatingsaretinyafter440m(6000times).Thecoatingshavegoodanti-wearperformanceinhightemperature.Keywords:hightemperaturewear;NiCr-Cr3C2；mounting;oxidation;fatigue;abrasive前言：作为一种典型的喷涂材料，NiCr-Cr3C2具有良好的耐热耐蚀性，在金属碳化物中抗氧化能力最强，在空气中只有在1100～1400℃才开始显著氧化，在高温条件下依然保持相当高的硬度。Cr3C

6、2还具有很强的耐蚀性和耐磨性，在稀硫酸溶液中是1Crl8Ni9Ti不锈钢耐蚀性的30倍，而在蒸汽中则是WC-Co合金的50倍[1~3]。并且已经应用到了冶金、航空、发电等领域。1．试验内容和方法试验过渡层喷涂粉末选用NiCrCoAlY包覆粉，粉末粒度50~100um。工作层喷涂粉末选用Cr3C2—25%NiCr烧结破碎粉，粉末粒度15~45um。试验基材选择Q235板材。①本文通讯联系人：涂铭旌（四川大学材料学院院士博导85402532四川成都610041）-34-第十一届国际热喷涂研讨会论文(ITSS’2008)第十二届全国热喷涂年会论文(CNT

7、SC’2008)采用GP-80A等离子喷涂系统进行涂层制备。表1为喷涂主要工艺参数。表1等离子喷涂工艺参数Table.1TheParameterofPlasmaSpraying喷涂材料工作电压工作电流Ar流量H2流量送粉气流量（Ar）－1－1－1(U/V)（I/A）（L·min）（L·min）（L·h）NiCrCoAlY60500504200NiCr-Cr3C260500404200采用JSM-5910LV扫描电镜对涂层表面、横截面以及磨损后涂层磨损面进行微观组织形貌分析，并采用能谱仪对涂层元素进行定性及半定量分析。采用DX-2000衍射仪对涂层进

8、行物相成分分析。采用MMU-5G高温端面磨损实验机进行摩擦磨损试验。摩擦副分别为涂层以及45淬火钢。试验条件如表2所示。表