镍基复合材料涂层的激光熔覆制备及表征.pdf

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1、第42卷第4期Vol.42No.42017年4月HEATTＲEATMENTOFMETALSApril2017镍基复合材料涂层的激光熔覆制备及表征121唐友亮，蔡维平，张锦(1．宿迁学院机电工程学院，江苏宿迁223800;2．江苏精科智能电气股份有限公司，江苏宿迁223800)摘要:利用激光熔覆技术在在0Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面制备了NiCr/Cr3C2-MoS2-BaF2复合材料耐磨自润滑涂层，采用X衍射仪(XＲD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了熔覆层的物相组成及显微组

2、织，采用显微硬度计测试了涂层沿层深方向的显微硬度分布，并在室温环境下对涂层进行干滑动摩擦磨损试验。结果表明:涂层主要由γ-(Ni，Fe)共晶化合物、碳化物硬质Cr7C3、CrS以及少量的MoS2润滑相和少量BaF2组成，熔覆层的显微硬度平均值约为783HV0．2，是基体的2．44倍，熔覆层总体摩擦因数和磨损率明显低于基体，磨损率约为基体的1/5。磨损过程中产生的润滑氧化膜有利于提高其耐磨损性能。关键词:激光熔覆;复合涂层;自润滑;摩擦磨损中图分类号:TG665文献标志码:A文章编号:0254-6

3、051(2017)04-0180-05LasercladdingpreparationandcharacterizationofNibasedcompositecoating121TangYouliang，CaiWeiping，ZhangJin(1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，SuqianCollege，SuqianJiangsu223800，China;2．JiangsuJingkeSmartElectricalCo．，Ltd．，Suq

4、ianJiangsu223800，China)Abstract:Theself-lubricationNiCr/Cr3C2-MoS2-BaF2metalmatrixcompositecoatingswerefabricatedon0Cr18Ni9stainlesssteelsubstratesbylasercladding．ThephasecompositionsandmicrostructureswereinvestigatedbyX-raydiffractometer(XＲD)，scanni

5、ngelectronmicroscope(SEM)andenergydispersivespectrometer(EDS)．Microhardnesswasmeasuredwithamicrohardnesstester．Tribologicalpropertiesofthefabricatedcompositecoatingswereevaluatedunderdryslidingconditionatroom-temperature．Theresultsshowthatthemicrostr

6、uctureofthecompositecoatingsconsistsofγ-(Ni，Fe)eutecticcompound，Cr7C3reinforcement，CrS/MoS2lubricantparticlesandalittleofBaF2．Themicrohardnessofthecoatingisabout783HV0．2，about2．44timesofthematrix．Thefrictioncoefficientandwearratearealllowerthanthatof

7、substrate．Thecoatingsexhibitnotableimprovementoffrictionandwearbehaviorduetotheformationoflubricantoxidationfilmsduringwearprocess．Keywords:lasercladding;compositecoating;self-lubrication;frictionandwear［5］在日益发展的工业领域(尤其是航空航天、核工而且涂层与基体之间呈机械结合。激光熔覆制备业和

8、石油化工行业)中，很多零部件需要在高温、高压的涂层性能优异，气孔率低，结构致密，涂层与基体的［1-2］以及摩擦磨损环境恶劣的工况下服役，如涡轮机界面处呈冶金结合等特点，所以激光熔覆制备耐磨自［4，6］［1］叶片，气压阀等，不仅要求其具有良好的抗氧化和耐磨润滑涂层受到很大的关注。Wang等在Al2O3损性能，而且，由于无法从外部添加润滑剂，所以自身基体表面，采用激光熔覆技术制备了CaF2/Al2O3陶瓷还必须具有耐磨自润滑性能。但是，单一的金属材料基耐磨自润滑复合涂层，结果显示，涂层的显微结构均无