热处理对TA2合金表面激光熔覆Ti_2SC/TiS涂层组织和力学性能的影响

作     者：翟永杰 刘秀波 乔世杰 徐江宁 耿荣华 彭勇 ZHAI Yong-jie;LIU Xiu-bo;QIAO Shi-jie;XU Jiang-ning;GENG Rong-hua;PENG Yong

作者机构：苏州大学机电工程学院江苏苏州215006 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2017年第46卷第6期

页      面：207-214页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金委员会-中国民航局民航联合研究基金(U1533101) 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室开放基金(2017-KF-05) 苏州市科技计划项目(SYG201635)~~ 

主　　题：激光熔覆 TA2合金 热处理 钛基 自润滑 耐磨减摩 

摘      要：目的对激光熔覆自润滑耐磨涂层进行热处理,获得具有较好摩擦学性能的复合涂层。方法采用激光熔覆技术在TA2合金表面熔覆40%Ti-25.2%TiC-34.8%WS_2复合粉末制备自润滑耐磨复合涂层。将涂层置于500℃真空中分别保温1、2 h,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机以及原子力显微镜(AFM)系统地分析了热处理前后涂层的物相、组织、显微硬度及摩擦学性能。结果未经过热处理和经过热处理涂层的主要物相均为α-Ti、(Ti,W)C_(1-x)、TiC、Ti_2SC和TiS。相比未经热处理涂层的显微硬度(1049.8 HV_(0.5)),经过热处理1 h和2 h涂层的显微硬度(1143.3 HV_(0.5)和1162.7 HV_(0.5))有所上升。热处理1 h和2 h涂层的摩擦系数和磨损率分别为0.29和6.66×10^(-5) mm^3/(N·m)以及0.29和5.65×10^(-5) mm^3/(N·m),比未热处理涂层(0.32和18.92×10^(-5) mm^3/(N·m))的耐磨减摩性能有所提升。经过热处理1 h和2 h涂层的磨损机理均主要表现为磨粒磨损,未经热处理涂层的磨损机理主要为塑性变形和粘着磨损。结论相比未经热处理的涂层,经过热处理1 h和2 h的涂层显微硬度有所升高,摩擦学性能得到提升,但在两种热处理时间条件下,涂层显微硬度和摩擦学性能变化较小。