罗健
,
刘秀波
,
相占凤
,
任佳
,
刘海青
,
陈瑶
,
吴少华
,
石皋莲
材料保护
为拓宽钛合金表面耐磨自润滑复合涂层的研究领域,采用10 kW CO2激光器,在Ti-6Al-4V钛合金表面熔覆制备了4种不同WS2含量(0,10％,20％,30％)的NiCr/Cr3C2-WS2层.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析了涂层组织、相组成以及磨损形貌,利用MH-5半自动显微硬度计和HT-1000型球-盘式高温摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能,对比研究了4种NiCr/Cr3C2-WS2熔覆层的微观组织和在室温、载荷为6N条件下的摩擦学性能.结果表明:未添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC和α-Ti相组成,添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC,TiWC2,α-Ti,Ti2CS和CrS相组成;未添加WS2的熔覆层的平均显微硬度最高,达到1 149 HV2N,是钛合金基体显微硬度的3.2倍.添加WS2固体自润滑剂改善了熔覆层摩擦学性能,其中添加30％ WS2的熔覆层摩擦学性能最佳.
关键词:
激光熔覆
,
NiCr/Cr3C2-WS2涂层
,
固体润滑剂WS2
,
组织结构
,
硬度
,
摩擦学性能
,
钛合金
罗健
,
刘秀波
,
陆小龙
,
余鹏程
,
陈瑶
,
石皋莲
,
吴少华
材料热处理学报
以NiCr/Cr3C2-10％ CaF2(质量分数,％)复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金表面成功制备出了y-NiCrAlTi/TiC/CaF2高温自润滑耐磨复合涂层.为研究该复合涂层的高温稳定性,在600℃下分别对该复合涂层保温24、48、96 h,并分别研究了不同保温时间下复合涂层的物相、显微硬度、摩擦学性能的变化及其机理.结果表明:高温处理前后复合涂层物相组成基本不变,由于γ-NiCrAlTi固溶体的溶解,涂层显微硬度下降约110 HV0.3;高温处理前后涂层的摩擦系数及磨损率变化较小,在长时间高温保温情况下,涂层的组织和摩擦学性能都表现出良好的高温稳定性.
关键词:
高温耐磨性
,
复合涂层
,
组织与性能
,
高温稳定性
翟永杰
,
刘秀波
,
乔世杰
,
陆小龙
,
余鹏程
,
吴少华
,
石皋莲
材料保护
为了进一步提高钛合金激光熔覆层的质量,以NiCr/Cr3C2-WS2复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V(TC4)钛合金表面制备了自润滑耐磨复合涂层,并将复合涂层在600℃下保温1h,采用扫描电镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验系统地分析了涂层热处理前后的组织、显微硬度和摩擦学性能的变化及其机理,研究了热处理对自润滑耐磨复合涂层性能的影响.结果表明:自润滑耐磨复合涂层的主要物相为韧性相NiTi2,增强相Cr3C2、Cr7C3 、TiC以及润滑相Ti2SC、CrS;热处理1h后涂层的显微硬度(928.8 HV5N)相对于未热处理涂层(1 076.1HV5N)略有下降;相对于未热处理涂层,热处理1h后的涂层表现出良好的耐磨减摩性能,其磨损机理为磨粒磨损.
关键词:
Ti6Al4V钛合金
,
激光熔覆层
,
热处理
,
耐磨减摩
,
自润滑
石皋莲
,
段业宽
,
吴少华
,
刘海青
,
刘秀波
材料保护
为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,以NiCr-Cr3C2金属陶瓷粉末为涂覆材料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V表面制备以TiC为增强相、γ-NiCrAlTi固溶体为增韧相的熔覆层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了熔覆层的物相组成及显微组织,测试了熔覆层沿层深方向的硬度分布,分别在室温(24℃),300,600℃测试了熔覆层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能.结果表明:熔覆层的平均硬度约1 100HV2N,约为基体的3倍;室温时,由于高硬度增强相TiC和增韧相γ-NiCrAlTi固溶体的综合效应,激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC复合层的摩擦系数和磨损率比Ti6Al4V合金基体的显著降低,熔覆层具有较好的耐磨减摩性能,磨损机理主要为黏着磨损;300,600℃时,熔覆层被氧化,耐磨性减弱,磨损机理主要为黏着磨损和塑性变形.
关键词:
激光熔覆
,
Ti6Al4V
,
耐磨减摩
,
摩擦学性能
吴少华
,
石皋莲
,
任佳
,
刘秀波
材料保护
为了提高Ti6Al4V钛合金的摩擦学性能,以Ni60-hBN混合粉末为原料,对其表面进行激光熔覆,并与Ni60粉末激光熔覆层进行了对比,分析了2种熔覆层的物相组成、显微组织;在2,5,8N下测试了2种熔覆层的干滑动磨损性能.结果表明:在2～8N内,Ni60熔覆层和Ni60-10 ％hBN熔覆层的摩擦系数和磨损率均随载荷的增加先减小后升高,在5N时,Ni60-10％ hBN熔覆层具有优异的自润滑耐磨效果.
关键词:
激光熔覆
,
Ni60-hBN粉末
,
摩擦磨损
范红梅
,
刘海青
,
孟祥军
,
刘秀波
,
石皋莲
,
吴少华
材料导报
为提高Ti6Al4V合金的摩擦学性能,以金属陶瓷NiCr-Cr3 C2和自润滑颗粒CaF2复合合金粉末为涂覆材料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V表面制备出以TiC为增强相、CaF2为自润滑相、NiCr/TiC共晶为增韧相的高温耐磨自润滑复合涂层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了涂层的物相组成及显微组织,测试了涂层沿层深方向的硬度分布,分别在室温、300℃和600℃时测试了复合涂层和Ti6Al4V合金基体的干滑动磨损性能.结果表明:团絮状NiCr/TiC共晶和球状CaF2分布在TiC基体中,涂层的平均硬度约1150HV0.3,为基体的3～4倍.从室温到600℃,激光熔覆镍基高温自润滑耐磨复合涂层的摩擦系数和磨损率均比Ti6Al4V合金基体显著降低,该复合涂层具有较好的高温自润滑耐磨性能.
关键词:
激光熔覆
,
固体润滑
,
高温耐磨复合涂层
石皋莲
,
吴少华
,
陆小龙
,
刘秀波
材料热处理学报
采用激光熔覆技术在TA2钛合金表面预置Ti+ TiC+ WS2复合粉末制备了自润滑耐磨复合涂层,并对涂层的物相、显微组织、显微硬度和摩擦学性能进行了分析.结果表明:涂层与基体呈冶金结合,无明显气孔和裂纹.涂层主要有α-Ti基体、增强相(Ti,W)C1-x和TiC以及自润滑相Ti2SC和TiS.涂层的平均显微硬度为1005.4 HV约为基体TA2的5倍.在干摩擦磨损条件下,对比TA2基体,由于涂层中自润滑相Ti2SC、TiS的存在,涂层摩擦系数波动较平缓,磨损表面呈现轻微的黏着磨损,表现出较优异的耐磨减摩性能.
关键词:
TA2钛合金
,
激光熔覆
,
耐磨复合涂层
,
固体润滑
