基于激光熔覆SiC/Ni复合涂层的耐磨性
发布时间：2020-12-09 21:40
采用预置粉末法,在Q235钢表面进行激光熔覆镍基SiC陶瓷涂层的实验研究。使用往复式磨损试验机对不同涂层材料的熔覆层进行干摩擦磨损实验,利用金相显微镜(OM),扫描电镜(SEM)观察和分析熔覆层的显微组织与磨损形貌。结果表明:在重载干滑动摩擦条件下,Ni基SiC复合涂层耐磨性得到显著提高;当复合粉末SiC含量为25%(质量分数)时,熔覆层耐磨性最佳;熔覆层的磨损机制以磨粒磨损为主,同时伴有黏着磨损特征,且随着SiC含量的增加,黏着磨损的特征愈加明显。
【文章来源】：材料工程. 2016年01期 第77-82页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１磨损试验机工作原理Ｆｉｇ．１Ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅａｂｒａｓｉｏｎｔｅｓｔｅｒ
ｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％）ＡｒｅａＮｉＦｅＣｒＳｉＣＴｏｔａｌＰｌａｎａｒｃｒｙｓｔａｌ（Ａ）２５．０５４８．１９４．０３６．０２１６．７１１００．００Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃｃｒｙｓｔａｌ（Ｂ）２６．１４３７．７３１１．１７７．４４１７．５２１００．００Ｅｕｔｅｃｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃ）２３．８７３３．２１１５．６５１１．３４１５．９３１００．００图３Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ熔覆层的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ图４搭接试样表面形貌（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣＦｉｇ．４Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｌａｐｓｐｅｃｉｍｅｎ（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣ２５％ＳｉＣ复合涂层搭接试样的表面形貌要优于Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ搭接试样。使用线切割机从搭接试样上截取出磨损试样，并进行预磨损加工处理，处理后的磨损试样如图５所示。图５预磨处理后的磨损试样Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｗｏｒｎｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ图６不同ＳｉＣ含量的熔覆层失重量Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｏｆｃｌａｄｄｉｎｇｌａｙｅ
ＡｒｅａＮｉＦｅＣｒＳｉＣＴｏｔａｌＰｌａｎａｒｃｒｙｓｔａｌ（Ａ）２５．０５４８．１９４．０３６．０２１６．７１１００．００Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃｃｒｙｓｔａｌ（Ｂ）２６．１４３７．７３１１．１７７．４４１７．５２１００．００Ｅｕｔｅｃｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃ）２３．８７３３．２１１５．６５１１．３４１５．９３１００．００图３Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ熔覆层的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ图４搭接试样表面形貌（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣＦｉｇ．４Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｌａｐｓｐｅｃｉｍｅｎ（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣ２５％ＳｉＣ复合涂层搭接试样的表面形貌要优于Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ搭接试样。使用线切割机从搭接试样上截取出磨损试样，并进行预磨损加工处理，处理后的磨损试样如图５所示。图５预磨处理后的磨损试样Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｗｏｒｎｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ图６不同ＳｉＣ含量的熔覆层失重量Ｆｉｇ．６ＴｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｏｆｃｌａｄｄｉｎｇｌａｙｅｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳｉＣｃｏｎｔｅｎｔ图６为不同ＳｉＣ含量的磨损试样磨损失重量与摩擦次数的关系直方图。在进行５万转磨损实验
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆仿生非光滑表面磨粒磨损性能的研究[J]. 刘敬,高晓丽,徐杨,陈晓敏,凌刚. 材料工程. 2013(12)
[2]Ni60A+WC增强梯度涂层中WC的溶解与碳化物的析出特征[J]. 袁有录,李铸国. 材料工程. 2013(11)
[3]氧燃充枪比对爆炸喷涂CoCrAlYTa涂层组织和性能的影响[J]. 高俊国,陆峰,汤智慧,王长亮,郭孟秋,崔永静. 航空材料学报. 2013(02)
[4]激光熔覆SiC/Co复合涂层的组织与性能研究[J]. 张维平,郎志华,马海波. 表面技术. 2011(01)
[5]激光熔覆TiC增强铁基耐磨涂层组织结构的研究[J]. 杜宝帅,邹增大,王新洪,张忠文. 热加工工艺. 2010(24)
[6]激光熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能[J]. 戎磊,黄坚,李铸国,李瑞峰. 中国表面工程. 2010(06)
[7]激光熔覆工艺及熔覆材料进展[J]. 杨宁,杨帆. 铜业工程. 2010(03)
[8]激光熔覆原位生成TiC-zrC颗粒增强镍基复合涂层[J]. 张现虎,晁明举,梁二军,袁斌. 中国激光. 2009(04)
[9]TiAl合金表面激光重熔Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层组织结构[J]. 王东生,田宗军,沈理达,刘志东,黄因慧. 航空材料学报. 2008(06)
[10]激光技术在材料科学中的应用[J]. 王赛玉,熊惟皓. 金属热处理. 2005(07)
本文编号：2907518
【文章来源】：材料工程. 2016年01期 第77-82页 北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１磨损试验机工作原理Ｆｉｇ．１Ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅａｂｒａｓｉｏｎｔｅｓｔｅｒ
ｍｐｏｎｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ（ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ／％）ＡｒｅａＮｉＦｅＣｒＳｉＣＴｏｔａｌＰｌａｎａｒｃｒｙｓｔａｌ（Ａ）２５．０５４８．１９４．０３６．０２１６．７１１００．００Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃｃｒｙｓｔａｌ（Ｂ）２６．１４３７．７３１１．１７７．４４１７．５２１００．００Ｅｕｔｅｃｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃ）２３．８７３３．２１１５．６５１１．３４１５．９３１００．００图３Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ熔覆层的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ图４搭接试样表面形貌（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣＦｉｇ．４Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｌａｐｓｐｅｃｉｍｅｎ（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣ２５％ＳｉＣ复合涂层搭接试样的表面形貌要优于Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ搭接试样。使用线切割机从搭接试样上截取出磨损试样，并进行预磨损加工处理，处理后的磨损试样如图５所示。图５预磨处理后的磨损试样Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｗｏｒｎｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ图６不同ＳｉＣ含量的熔覆层失重量Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｏｆｃｌａｄｄｉｎｇｌａｙｅ
ＡｒｅａＮｉＦｅＣｒＳｉＣＴｏｔａｌＰｌａｎａｒｃｒｙｓｔａｌ（Ａ）２５．０５４８．１９４．０３６．０２１６．７１１００．００Ｄｅｎｄｒｉｔｉｃｃｒｙｓｔａｌ（Ｂ）２６．１４３７．７３１１．１７７．４４１７．５２１００．００Ｅｕｔｅｃｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（Ｃ）２３．８７３３．２１１５．６５１１．３４１５．９３１００．００图３Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ熔覆层的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＮｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｏａｔｉｎｇ图４搭接试样表面形貌（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣＦｉｇ．４Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｌａｐｓｐｅｃｉｍｅｎ（ａ）Ｎｉ６０Ａ；（ｂ）Ｎｉ６０Ａ＋１５％ＳｉＣ；（ｃ）Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ；（ｄ）Ｎｉ６０Ａ＋３５％ＳｉＣ；（ｅ）Ｎｉ＋２５％ＳｉＣ２５％ＳｉＣ复合涂层搭接试样的表面形貌要优于Ｎｉ６０Ａ＋２５％ＳｉＣ搭接试样。使用线切割机从搭接试样上截取出磨损试样，并进行预磨损加工处理，处理后的磨损试样如图５所示。图５预磨处理后的磨损试样Ｆｉｇ．５Ｔｈｅｗｏｒｎｓａｍｐｌｅｓａｆｔｅｒｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ图６不同ＳｉＣ含量的熔覆层失重量Ｆｉｇ．６ＴｈｅｍａｓｓｌｏｓｓｏｆｃｌａｄｄｉｎｇｌａｙｅｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＳｉＣｃｏｎｔｅｎｔ图６为不同ＳｉＣ含量的磨损试样磨损失重量与摩擦次数的关系直方图。在进行５万转磨损实验
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆仿生非光滑表面磨粒磨损性能的研究[J]. 刘敬,高晓丽,徐杨,陈晓敏,凌刚. 材料工程. 2013(12)
[2]Ni60A+WC增强梯度涂层中WC的溶解与碳化物的析出特征[J]. 袁有录,李铸国. 材料工程. 2013(11)
[3]氧燃充枪比对爆炸喷涂CoCrAlYTa涂层组织和性能的影响[J]. 高俊国,陆峰,汤智慧,王长亮,郭孟秋,崔永静. 航空材料学报. 2013(02)
[4]激光熔覆SiC/Co复合涂层的组织与性能研究[J]. 张维平,郎志华,马海波. 表面技术. 2011(01)
[5]激光熔覆TiC增强铁基耐磨涂层组织结构的研究[J]. 杜宝帅,邹增大,王新洪,张忠文. 热加工工艺. 2010(24)
[6]激光熔覆WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能[J]. 戎磊,黄坚,李铸国,李瑞峰. 中国表面工程. 2010(06)
[7]激光熔覆工艺及熔覆材料进展[J]. 杨宁,杨帆. 铜业工程. 2010(03)
[8]激光熔覆原位生成TiC-zrC颗粒增强镍基复合涂层[J]. 张现虎,晁明举,梁二军,袁斌. 中国激光. 2009(04)
[9]TiAl合金表面激光重熔Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层组织结构[J]. 王东生,田宗军,沈理达,刘志东,黄因慧. 航空材料学报. 2008(06)
[10]激光技术在材料科学中的应用[J]. 王赛玉,熊惟皓. 金属热处理. 2005(07)
本文编号：2907518
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