Si对发动机用镍基合金电沉积NiCrAl涂层组织和摩擦学性能的影响

发布时间：2021-03-29 05:36

　　为了提高发动机用镍基合金Ni CrAl涂层表面的耐磨性能,以Si颗粒作为增强体,采用电沉积工艺制得NiCrAlSi涂层,并通过扫描电镜、X射线衍射仪、硬度测试仪、摩擦磨损测试仪等研究了其微观组织和摩擦学性能。结果表明:NiCrAlSi涂层中除了存在Ni、Cr与CrAl对应的衍射峰以外,还存在Si颗粒形成的衍射峰。涂层的表面没有形成微孔或裂纹,存在无规外形的Si颗粒,CrAl纳米颗粒依然可以在涂层内形成良好分散状态。加入Cr与CrAl颗粒,能够有效增大NiCrAl涂层的硬度至492 HV;采用Si颗粒作为NiCrAl涂层增强体时,可以使涂层的硬度增大近30%。NiCrAlSi涂层的摩擦系数保持相对稳定,在经过5 min磨损后其摩擦系数比NiCrAl涂层的更小。在NiCrAlSi涂层表面形成了疤痕形态的磨痕,同时降低了沟犁数量,几乎不存在磨粒,主要发生黏着磨损。 

【文章来源】：材料保护. 2020,53(08)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

添加Si颗粒前后镍基合金表面Ni Cr Al涂层的XRD谱

图2为添加Si颗粒前后镍基合金表面Ni Cr Al涂层的表面SEM形貌。由图2可以看出，2种涂层的表面都没有形成微孔或裂纹。同时，对Ni Cr Al涂层进行观察发现在涂层表面存在许多具有球形结构的Cr Al颗粒，并且在Ni Cr Al Si表面存在无规外形的Si颗粒。图3为添加Si颗粒前后镍基合金表面Ni Cr Al涂层的截面SEM形貌。从图3可以看出，2种涂层都没有产生裂纹或微孔，形成了均匀分布。通过电沉积得到的Cr Al颗粒分布于深色区域，同时镍分布于浅色区域，这些区域位于Cr Al颗粒的间隙中。此时镍对Cr Al颗粒间隙形成良好的填充状态。Ni Cr Al Si涂层中存在许多外形差异较大的深灰色Si颗粒，其他部分组织结构跟Ni Cr Al涂层基本相近，当加入Si之后，Cr Al纳米颗粒依然可以在涂层内形成良好分散状态。图3 添加Si颗粒前后镍基合金表面Ni Cr Al涂层的截面SEM形貌

添加Si颗粒前后镍基合金表面Ni Cr Al涂层的截面SEM形貌

【参考文献】：
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本文编号：3107007