机械工程学报

作者：韩冰源, 高祥涵, 杜文博, 李洪亮, 崔方方, 吴海东, 朱胜

单位：1. 湖北汽车工业学院汽车工程学院 十堰 442002;2. 江苏理工学院汽车与交通工程学院 常州 213001;3. 陆军装甲兵学院兵器与控制系 北京 100072;4. 再制造技术国家重点实验室 北京 100072;5. 南通大学交通与土木工程学院 南通 226019

关键词：Ni60合金涂层,微观形貌,磨损形貌,磨损机理；

基金：国家自然科学基金(52101064，52171033)、安徽省质量基础设施标准化专项(2023MKS01)、江苏省博士后科研资助计划(2020Z158)和江苏省自然科学基金(BK20220627)资助项目。

镍基合金是一种典型的高温合金材料，具有硬度高、热稳定性好、耐磨性好等特点，被广泛应用于航空、汽车发动机、工业零部件的表面强化。采用等离子喷涂技术在ZL109铝合金表面制备Ni60合金涂层，并对其在不同温度(T=25 ℃、100 ℃和350 ℃)下的摩擦学性能进行了评价。采用X射线衍射(X-ray diffraction，XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy，SEM)和能谱仪(Energy dispersive spectroscopy，EDS)对不同喷涂距离(D=100 mm、110 mm和120 mm)制备的Ni60合金涂层进行了物相分析和微观形貌表征。结果表明：随着喷涂距离的增加，气孔、微裂纹等缺陷逐渐减少；孔隙率由2.2%降至0.76%，分形维数由1.83降至1.57；粉末和涂层的元素组成(Ni、Fe、Cr、Si、C、B)和相组成(Ni3Fe、Cr23C6和Cr7C3)基本相同；喷涂后涂层的显微硬度约为基体的5倍。当D=120 mm时，涂层的显微硬度和结合强度最高，分别为804 HV0.1和26 MPa±2 MPa。稳定阶段涂层的摩擦因数随温度的升高而减小，变化范围在0.1～0.2之间。随着摩擦温度的升高，涂层磨痕的宽度、深度和体积逐渐增大。

来源：2024年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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