超音速火焰喷涂FeCrBSi合金涂层的高温磨损性能

稀有金属, 2016, 40(8): 763-769. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2016.08.004

超音速火焰喷涂FeCrBSi合金涂层的高温磨损性能

宋瑞宏 ^1, , 赵本国 ^2, , 柳铭 ^3, , 孔德军 ^4,

1.常州大学机械工程学院,江苏常州,213164

2.常州大学机械工程学院,江苏常州,213164

3.常州大学机械工程学院,江苏常州,213164

4.常州大学机械工程学院,江苏常州213164;常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室,江苏常州213164

基金项目: 江苏省科技支撑计划(工业)项目(BE2014818)资助

关键词：超音速火焰喷涂 , FeCrBSi涂层 , 表面与截面 , 摩擦因数 , 磨损性能

High Temperature Wear Properties of FeCrBSi Alloy Coating by High Velocity Oxygen Fuel

Keywords： high velocity oxygen fuel (HVOF) , FeCrBSi coating , surface and section , coefficient of friction (COF) , wear performance

采用超音速火焰喷涂法在H13钢表面制备了FeCrBSi涂层,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、分析了其表面的截面形貌、化学元素组成和物相.利用球/平面接触方式进行了涂层高温磨损试验,采用FESEM及其EDS分析了磨痕形貌和化学元素的变化,讨论了高温对涂层摩擦因数(COF)和磨损性能的影响.结果表明,FeCrBSi涂层表面涂覆性均匀,涂层厚度约为100 μm,涂层截面无明显的层状结构;涂层磨痕处Fe,Cr,B和Si元素分布较均匀,没有发生富集现象;涂层在高温磨损后主要物相为d(Fe,Cr)固溶体,由摩擦产生FeSi相改善了涂层抗高温磨损性能;在200,300,400和500℃时涂层的摩擦因数平均值分别为0.29,0.70,0.63,0.54,氧化膜分布不均匀和磨损形式是摩擦因数发生变化的主要因素;在200℃时涂层主要发生氧化磨损,而在300,400和500℃时主要发生氧化磨损并伴有轻微的磨粒磨损,其中Cr和Si的化合物是涂层耐磨的主要因素.

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