两种不同成分NiAl涂层性能的对比研究

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1、第29卷第2期中国民航大学学报v。1．29No．22011年4月JOURNALOFCIVILAVIATIONUNIVERSITYOFCHINAApril20ll两种不同成分NiAl涂层性能的对比研究贾鹏，宫劭佳(中国民航大学理学院，天津300300)摘要：采用双丝电弧喷涂在606l—T6铝舍金基底上制备Ni灿一95／05和NiA!一80／20涂层。利用标准测试方法测量涂层的机械性能，并提出了NiAl涂层摩擦磨损机理的新理论。结果表明：Ni灿一80120涂层具有较高的结合强度和显微硬度。随磨损进行，NiAI一80，20涂层的静摩擦系数随磨

2、损的继续一直单调下降，直至最后进入稳态阶段；NiAI一95／05涂层的静摩擦系数先缓慢下降，200个循环之后由于磨损形貌的进一步恶化，静摩擦系数呈缓慢上升的趋势。NiAI一95／05涂层的磨损机制主要为磨粒磨损。并且在磨损过程中伴随有犁削效应；NiAI一8Q，20涂层主要为粘着磨损机制。并且具有更好的耐磨性。关键词：镍铝涂层；结合强度；摩擦；磨损中图分类号：TGl74．4文献标识码：A文章编号：1674—5590(2011)02—0032—04ContrastiveStudyofTwoDifferentCompositionalNiA!

3、CoatingPropertiesJ／APeng，GONGsh∞-j诡(c0Z姆矿Science，CAUC，Tianjin300300，China)Abstract：Two-wirearcsprayedNiM-95／05andNiAI-80／20coatingswerefabricatedonthe6061—T6aluminumalloysubstrateandthestandardmethodsareusedtoevaluatethemechanicalpropertiesofthesetwocoatings．Furthermore．

4、anideaoffrictionandweal"mechanismofNiAlcoatingwasproposedforthefirsttime．TheresultsshowthattheNiAl-80／20coatinghashigherbondstrengthandmicro-hardnessthanNiAI-95／05coating．Thecoefficientofstaticfriction(CSF)ofNiAI-80／20coatingdecreaseswithwearcycletiUtothestablestatus．For

5、NiAI-95／05coating，theCSFvaluefirsdydecreaseswithwearcycletolowernumberofwearcyclesthenincreasesslowlyafter200wearcycles．ItisfoundthattheabrasivewearmechanismisthemainprocessaccompaniedwithplowingeffectonNiAl-95105coatingandtheadhesivewearmechanismisthemainoneonNiAI-80／20

6、coatingduringfriction．NiAI-80／20coatinghaveahigherwearresistancethanNiAI-95／05coating．Keywords：NiAIcoating；bondstrength；friction；wear热喷涂应用中，镍铝常作打底层【11，在工作层和基体间起屏蔽作用，以降低环境氧化和腐蚀，并能对因基体和工作层热膨胀系数不同而产生的应力起到缓冲作用闼。更重要的是因热喷涂镍铝的反应过程是一放热过程，喷涂时熔化粒子到达基体时能与基体发生熔合，形成微焊接，大大改善了涂层与基体的结合性

7、能。近年来还发现镍铝金属间化合物具有高熔点、低密度、抗氧化和耐高温腐蚀I，等优点，因此作为潜在的高温结构材料已越来越引起关注。镍铝化合物合金(NiAI和NiAl)在发动机的增压器、高温模具、炉用架具、轧辊、水压机、刀具及汽轮机零件等方面有很多潜在的应用，已是令人关注的喷气发动机叶片的候选材料。同时，除用作发动机的结构材料外，镍铝金属间化合物及其合金具有作为苛刻环境的抗磨材料的潜在应用前景【4l。本研究采用镍铝合金丝材NiAI一95／05和镍铝复合丝材NiAI一80120，利用电弧喷涂工艺在6061-T6铝合金基体上分别制备两种镍铝涂层。

8、本文将从组织结构、结合强度、硬度、表面粗糙度及摩擦磨损性能等方面对上述两种涂层的性能进行比较。1试验材料与方法1．1试验材料本研究所用试验材料如表l所示。收稿日期：2010-01一ll：修回日期：2011．