高速电弧喷涂Al-Ni-Mm-Co涂层在脂润滑下的摩擦磨损性能

发布时间：2019-11-27 06:05

【摘要】：针对铝合金硬度低、耐磨性差的问题,采用电弧喷涂分别在6061铝合金基体表面喷涂Al和Al-Ni-Mm-Co涂层,采用显微硬度计、扫描电子显微镜、X射线衍射仪分别对涂层硬度、涂层显微结构、涂层成分进行分析。采用球-盘式往复摩擦试验机考察涂层在脂润滑下的摩擦学性能,并对磨痕形貌和表面主要元素进行观察。结果表明,Al-Ni-Mm-Co涂层的减摩性和抗磨性能均优于6061铝合金和Al涂层,其优异的摩擦学性能归结为摩擦表面形成的Al_2O_3、NiO、CoO等氧化保护层,主要的磨损形式为疲劳磨损。
【图文】：

（ａ）Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层（ｂ）Ａｌ涂层图１两种涂层的截面形貌Ｆｉｇ．１Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｗｏｃｏａｔｉｎｇｓ（ａ）Ａｌ涂层（ｂ）Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层图２两种涂层的表面形貌Ｆｉｇ．２Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｗｏｃｏａｔｉｎｇｓ纳米晶等颗粒在一定程度上阻止了裂纹的扩展。Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层中不同区域（图３）的元素分析结果见表４。结果表明，涂层主要由Ａ区和Ｃ区的组织构成，并伴有少量Ｂ区和Ｄ区的组织。Ａ区主要为元素Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ、Ｃｏ和Ｏ，且Ａｌ元素的质量分数为９７．３４％，说明此处为Ａｌ元素富集区；Ｂ区和Ｃ区类似，组成元素的质量分数按降序排列为Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ、Ｃｏ和Ｏ，且元素Ａｌ和Ｎｉ居多，说明此处主要以铝镍化合物的形式存在，并伴有部分氧化物；Ｄ区主要组成元素为Ｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ和Ｃｏ，说明此处存在氧化物相。图３Ａｌ?Ｎｉ?Ｍｍ?Ｃｏ涂层的元素分布Ｆｉｇ．３ＴｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＡｌ?Ｎｉ?Ｍｍ?Ｃｏｃｏａｔｉｎｇ表４图３中元素的质量分数Ｔａｂ．４Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｆｉｇ．３％区域ＡｌＮｉＭｍＣｏＯＡ９７．３４１．７４０．０６０．１４０．７２Ｂ７７．０４１５．９５２．７１２．４４１．８６Ｃ７６．９１１１．９８３．４２２．４５５．２４Ｄ２０．１７８．５７９．６４０．７３６０．８９图４为Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层的ＸＲＤ分析图，

（ａ）Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层（ｂ）Ａｌ涂层图１两种涂层的截面形貌Ｆｉｇ．１Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓ?ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｗｏｃｏａｔｉｎｇｓ（ａ）Ａｌ涂层（ｂ）Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层图２两种涂层的表面形貌Ｆｉｇ．２Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｗｏｃｏａｔｉｎｇｓ纳米晶等颗粒在一定程度上阻止了裂纹的扩展。Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层中不同区域（图３）的元素分析结果见表４。结果表明，涂层主要由Ａ区和Ｃ区的组织构成，并伴有少量Ｂ区和Ｄ区的组织。Ａ区主要为元素Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ、Ｃｏ和Ｏ，且Ａｌ元素的质量分数为９７．３４％，说明此处为Ａｌ元素富集区；Ｂ区和Ｃ区类似，，组成元素的质量分数按降序排列为Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ、Ｃｏ和Ｏ，且元素Ａｌ和Ｎｉ居多，说明此处主要以铝镍化合物的形式存在，并伴有部分氧化物；Ｄ区主要组成元素为Ｏ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｍｍ和Ｃｏ，说明此处存在氧化物相。图３Ａｌ?Ｎｉ?Ｍｍ?Ｃｏ涂层的元素分布Ｆｉｇ．３ＴｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＡｌ?Ｎｉ?Ｍｍ?Ｃｏｃｏａｔｉｎｇ表４图３中元素的质量分数Ｔａｂ．４Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｆｉｇ．３％区域ＡｌＮｉＭｍＣｏＯＡ９７．３４１．７４０．０６０．１４０．７２Ｂ７７．０４１５．９５２．７１２．４４１．８６Ｃ７６．９１１１．９８３．４２２．４５５．２４Ｄ２０．１７８．５７９．６４０．７３６０．８９图４为Ａｌ－Ｎｉ－Ｍｍ－Ｃｏ涂层的ＸＲＤ分析图，

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本文编号：2566491