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镍基自润滑涂层的制备及拉伸结合强度研究

稀有金属材料与工程 2015年第1期44卷 79-84页

作者：段文博孙岩桦丁春华耿海鹏戚社苗虞烈西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049

采用等离子喷涂与粉末冶金方法分别制备了PS304、PM304镍基自润滑涂层,并对涂层的组织、拉伸结合强度进行了研究。结果表明:采用等离子喷涂制备的PS304涂层组织粗大、孔隙率高、润滑相与强化相分布不均匀。而采用高能球磨与真空烧结技... 详细信息

采用等离子喷涂与粉末冶金方法分别制备了PS304、PM304镍基自润滑涂层,并对涂层的组织、拉伸结合强度进行了研究。结果表明:采用等离子喷涂制备的PS304涂层组织粗大、孔隙率高、润滑相与强化相分布不均匀。而采用高能球磨与真空烧结技术制备的PM304涂层组织均匀、致密、粒子明显细化。拉伸试验表明:PS304的拉伸结合强度较低,拉伸断口不仅出现在涂层与基底的结合处、也出现在涂层内部;而PM304的拉伸结合强度较高,涂层与基底之间结合良好、结合方式为冶金结合,拉伸断口主要出现在涂层内部。PM304涂层拉伸强度增大的原因主要为:(1)致密度提高;(2)尖锐孔隙数量降低;(3)Ag与Ni Cr之间形成冶金结合;(4)Ni Cr基体中析出粒子的弥散强化作用使得Ni Cr基体强度提高。

关键词：自润滑涂层拉伸结合强度粉末冶金

h-BN含量对激光熔覆自润滑涂层微观组织和磨损性能的影响

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中国激光 2011年第8期38卷 121-127页

作者：牛伟孙荣禄天津工业大学机械工程学院天津300160 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300160

采用CO2激光器在H13钢基体上制备了Ni+h-BN自润滑复合涂层,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段分析涂层组织和相组成,利用显微硬度计和M200型摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能... 详细信息

采用CO2激光器在H13钢基体上制备了Ni+h-BN自润滑复合涂层,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等手段分析涂层组织和相组成,利用显微硬度计和M200型摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能。结果表明,Ni+5%h-BN(质量分数,下同)涂层主要是γ-Ni基体上分布着条状Cr2N相和少量不规则块状CrB相;Ni60+10%h-BN组织主要是短小的杆状CrB相;Ni60+15%h-BN涂层组织为类树枝晶CrB相。随着h-BN含量的增加,Ni+h-BN涂层的显微硬度增大,摩擦系数减小。其中最高显微硬度可达1200HV0.2,约为基底的4倍。Ni+h-BN涂层的摩擦系数和磨损失重量较Ni60涂层显著降低,最小的磨损失重量仅为基体的6%。

关键词：激光技术激光熔覆 h-BN 自润滑涂层微观组织磨损性能

真空退火温度对AlCrSiN/Mo自润滑涂层结构与性能的影响

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材料工程 2021年第1期49卷 126-132页

作者：蒙德强王铁钢彭勇柯培玲朱强许人仁刘迁天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室浙江宁波315201

采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能。利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对... 详细信息

采用高功率脉冲磁控溅射与脉冲直流磁控溅射复合镀膜技术制备AlCrSiN/Mo自润滑涂层,通过真空退火处理改善其结构和性能。利用扫描电镜、X射线衍射仪、电子探针分析仪、纳米压痕仪、划痕测试仪及摩擦磨损试验机,系统研究真空退火温度对涂层组织结构、力学性能及耐磨性能的影响。结果表明:所有AlCrSiN/Mo涂层均是a-Si3N4非晶相包裹nc-(Al,Cr,Mo)N的纳米复合结构。经真空退火后,涂层表面颗粒尺寸明显增大,对应纳米硬度与临界载荷均出现下降,而耐磨和减摩性能得到显著改善。当退火温度为700℃时,涂层的综合性能最佳,纳米硬度为18.3GPa、摩擦因数为0.51、磨损率为3.4×10^-4μm^3·(N·μm)^-1,此时特征值H/E和H3/E*2亦最高。

关键词：自润滑涂层真空退火温度高功率脉冲磁控溅射临界载荷磨损率

采用端面带孔电极进行电火花沉积制备自润滑涂层

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材料工程 2017年第10期45卷 88-94页

作者：曹同坤孙何王晓明青岛科技大学机电工程学院山东青岛266061

采用端面带孔电极,在孔中填充MoS2,利用电火花沉积(ESD)方法在高速钢基体上制备Cu-MoS2自润滑涂层。分析自润滑涂层的成分及微观形貌,研究电容、沉积时间对自润滑涂层厚度的影响,以及自润滑涂层的摩擦性能和磨损机理。结果表明:采用这... 详细信息

采用端面带孔电极,在孔中填充MoS2,利用电火花沉积(ESD)方法在高速钢基体上制备Cu-MoS2自润滑涂层。分析自润滑涂层的成分及微观形貌,研究电容、沉积时间对自润滑涂层厚度的影响,以及自润滑涂层的摩擦性能和磨损机理。结果表明:采用这种电极制备的自润滑涂层中只存在MoS2和Cu。其微观形貌显示,自润滑涂层表面凹凸不平,并存在气孔,呈现典型的电火花沉积特征;在第3挡电容下,自润滑涂层的表面质量最好。随着电容、沉积时间的增加,涂层厚度出现先增加后下降的规律。在第3挡下制备的自润滑涂层的摩擦因数最小,随着摩擦时间的增加,在第1挡和第3挡下制备的自润滑涂层的摩擦因数都比较稳定,而在第5挡下制备的自润滑涂层的摩擦因数具有明显的上升趋势。SEM照片表明,磨损表面具有滑移剪切的现象。

关键词：电火花沉积自润滑涂层微观形貌摩擦磨损

爆炸喷涂WC-Co/MoS_2-Ni多层复合自润滑涂层的摩擦学行为

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材料工程 2017年第3期45卷 73-79页

作者：王铁钢李柏松阎兵范其香刘艳梅宫骏孙超天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用爆炸喷涂技术研制WC-Co/MoS_2-Ni多层复合自润滑涂层,系统研究涂层的微观结构、元素分布、结合强度和摩擦磨损性能。结果表明:在高温爆炸喷涂过程中,少量MoS_2发生氧化分解,生成SO_2气体,残留在涂层内的SO_2气体可使局部形成微小孔... 详细信息

采用爆炸喷涂技术研制WC-Co/MoS_2-Ni多层复合自润滑涂层,系统研究涂层的微观结构、元素分布、结合强度和摩擦磨损性能。结果表明:在高温爆炸喷涂过程中,少量MoS_2发生氧化分解,生成SO_2气体,残留在涂层内的SO_2气体可使局部形成微小孔洞。在摩擦测试中,WC-Co涂层在预磨阶段摩擦因数迅速上升,进入稳定阶段后,摩擦因数缓慢增加;而多层复合涂层的摩擦因数在经历预磨阶段迅速上升后,很快进入稳定阶段,直至表层WC-Co涂层被磨穿后,摩擦因数开始逐渐下降。添加自润滑涂层MoS_2-Ni后,WC-Co涂层的内聚结合强度略有下降,但减摩效果显著,摩擦因数下降了约40%,耐磨性能略有提升。

关键词： WC-Co/MoS2-Ni涂层自润滑涂层爆炸喷涂摩擦磨损

电火花间隔沉积石墨-硬质合金自润滑涂层及其摩擦学性能

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表面技术 2021年第6期50卷 265-271页

作者：谈庆瑶曹同坤徐英涛青岛科技大学山东青岛266000

目的提高机械零部件表面的润滑性能。方法以45钢为基体,采用电火花沉积技术在表面上间隔沉积出条状的石墨与硬质合金涂层条,用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机对所制备的条状涂层进行相关的摩擦磨损试验,使用SEM和EDS并对涂层的表面形... 详细信息

目的提高机械零部件表面的润滑性能。方法以45钢为基体,采用电火花沉积技术在表面上间隔沉积出条状的石墨与硬质合金涂层条,用HSR-2M型高速往复摩擦磨损试验机对所制备的条状涂层进行相关的摩擦磨损试验,使用SEM和EDS并对涂层的表面形貌、截面形貌以及组成成分进行研究,分析了不同因素对石墨-硬质合金自润滑涂层摩擦磨损性能的影响规律及磨损机理。结果涂层表面致密,且厚度均匀,在与对偶件摩擦时表现出良好的自润滑性能及耐磨性能。随着硬质合金涂层所占面积比从10%上升到40%时,涂层的润滑性能会降低,耐磨性提高,但随着往复摩擦频率的增加,接触表面温度升高,变形阻力下降,自润滑性能有所提升。当往复摩擦频率为500次/min时,摩擦因数最小。结论石墨-硬质合金自润滑涂层的耐磨性和润滑性能与硬质合金在涂层区域中所占面积比及往复摩擦频率有关。主要是因为往复摩擦频率的增加会使磨粒的刻划作用增强,而硬质合金所占面积比会使涂层的硬度、耐磨性增加,涂层的主要磨损形式表现为磨粒磨损。

关键词：电火花沉积自润滑涂层摩擦磨损石墨硬质合金磨损机理

激光熔覆Ni45-CaF_2-WS_2自润滑涂层组织与性能

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中国有色金属学报 2008年第2期18卷 215-220页

作者：章小峰王爱华张祥林乔晓勇黄早文华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

利用CO2激光器,在45号钢表面熔覆Ni45-CaF2-WS2粉末制备自润滑复合涂层,研究熔覆涂层微观组织和摩擦磨损性能及其影响规律。结果表明,熔覆过程中,WS2发生部分分解,形成新的润滑相CrxSy和CaWO4,CaF2的存在对熔池的流动性有极大的改善;涂... 详细信息

利用CO2激光器,在45号钢表面熔覆Ni45-CaF2-WS2粉末制备自润滑复合涂层,研究熔覆涂层微观组织和摩擦磨损性能及其影响规律。结果表明,熔覆过程中,WS2发生部分分解,形成新的润滑相CrxSy和CaWO4,CaF2的存在对熔池的流动性有极大的改善;涂层的室温及400℃摩擦性能测试也表明,复合自润滑涂层的摩擦因数显著降低,且Ni45-7.5CaF2-7.5WS2(质量分数,%)涂层的摩擦磨损性能较佳。

关键词： Ni45-CaF2-WS2 激光熔覆自润滑涂层显微组织摩擦性能

TC4表面单道与多道搭接激光熔覆自润滑涂层微观组织对比研究

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材料导报 2017年第4期31卷 47-51页

作者：张天刚孙荣禄天津工业大学机械工程学院天津300387 天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

在TC4表面预制Ni60/20%WS2粉末,分别采用单道与多道搭接激光熔覆技术制备了自润滑涂层。结果表明,多道搭接激光熔覆层比单道激光熔覆层更容易产生裂纹,开裂方向与扫描方向有一定夹角。多道搭接激光熔覆层和单道激光熔覆层的主要成分相同... 详细信息

在TC4表面预制Ni60/20%WS2粉末,分别采用单道与多道搭接激光熔覆技术制备了自润滑涂层。结果表明,多道搭接激光熔覆层比单道激光熔覆层更容易产生裂纹,开裂方向与扫描方向有一定夹角。多道搭接激光熔覆层和单道激光熔覆层的主要成分相同,都生成了润滑相、硬质相,但多道搭接激光熔覆层中的硬质相和润滑相分布的密度较小且组织较粗大。多道搭接激光熔覆层的显微硬度分布在800~1 000HV0.5之间,单道激光熔覆层的显微硬度分布在950~1 150HV0.5之间,前者显微硬度偏低一方面是由于单道激光熔覆层的细晶强化作用,另外一方面是因为多道搭接激光熔覆层的硬质相分布密度较低。

关键词：钛合金多道搭接激光熔覆自润滑涂层显微组织

采用粉末冶金法制备Ag2MoO4/Ag自润滑涂层及其性能研究

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应用力学学报 2019年第5期36卷 1082-1087,1258页

作者：丁春华丁永超李亚云西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室

由于Ag2MoO4在100℃~600℃温度范围内具有良好的润滑性能以及良好的高温稳定性,本文采用高能球磨和粉末冶金技术制备以Ag2MoO4和Ag为复合润滑相的试样,并研究了室温时,润滑相含量对试样摩擦磨损性能的影响。研究表明:随着润滑相含量增加... 详细信息

由于Ag2MoO4在100℃~600℃温度范围内具有良好的润滑性能以及良好的高温稳定性,本文采用高能球磨和粉末冶金技术制备以Ag2MoO4和Ag为复合润滑相的试样,并研究了室温时,润滑相含量对试样摩擦磨损性能的影响。研究表明:随着润滑相含量增加,烧结试样孔隙率明显降低;但当润滑相含量增加到15%以后,孔隙率降低不明显。常温时的摩擦实验表明:在润滑相含量(Ag2MoO4-Ag)从5%增加到20%时,试样的摩擦系数随之降低;但是当润滑相含量增加到15%后,润滑相含量的增加对摩擦系数影响不明显。同时,随着润滑相含量增加,试样摩擦磨损形貌更优,表面磨屑、犁沟更少,更有利于润滑膜形成。试样中润滑相(Ag2MoO4-Ag)含量为15%时其摩擦性能最佳。

关键词：自润滑涂层钼酸银粉末冶金摩擦磨损