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作者:王强;胡宁;牛文娟;李楠;宋蒲;钱润玲;万明帆;
单位:西安建筑科技大学冶金工程学院;陕西省冶金工程技术研究中心;
摘要:本文采用冷喷涂技术分别制备了纯铝涂层和不同B_4C/Mo S_2添加量的Al/B_4C/Mo S_2复合涂层,探究了硬质增强相和软质润滑相在铝基复合涂层中的协同作用对涂层组织及磨损性能的影响规律。结果表明,Al/B_4C/Mo S_2复合涂层中保留了原始粉末的相成分,硬质相的引入以及粒子的锤击作用使复合涂层的硬度均高于纯铝涂层,30%B_4C增强的铝基涂层硬度为HV_(0.2) 90.12,28%B_4C/2%Mo S_2,26%B_4C/4%Mo S_2以及24%B_4C/6%Mo S_2双相增强的涂层硬度较单一B_4C增强的涂层分别降低4.4%,8.9%和17.5%。24%B_4C/6%Mo S_2双相增强的涂层的摩擦系数为0.39,磨损率为1.32×10~(-6) mm~3 N~(-1) m~(-1),此时摩擦系数和磨损率均低于单一B_4C增强的复合涂层。纯铝涂层的磨损机制主要为粘着磨损、氧化磨损和疲劳磨损;仅添加30%B_4C时,涂层的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损。B_4C/Mo S_2双相复合涂层中,表面摩擦膜的形成降低了氧化磨损。28%B_4C/2%Mo S_2双相增强的涂层释放到摩擦界面的Mo S_2含量较低,涂层磨损机制主要为磨粒磨损和较高的氧化磨损;26%B_4C/4%Mo S_2双相增强的涂层释放到摩擦界面的Mo S_2含量增加,促进表面摩擦膜的形成,磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和剥层磨损;24%B_4C/6%Mo S_2双相增强的涂层中较多的Mo S_2虽降低了涂层硬度,但更多的Mo S_2释放显著降低了剪切作用,涂层具有更低摩擦系数,磨损机制主要为磨粒磨损、氧化磨损和严重剥层磨损。
关键词:冷喷涂;;铝基复合涂层;;微观组织;;磨损性能
基金资助:陕西省重点研发计划项目(2023GXLH-050)资助