采用热压烧结技术在GH4169镍合金表面制备Y(0.5％、1.0％、2.0％(质量分数))强化的CoCrNiFe基高温自润滑复合涂层,系统研究了Y对CoCrNiFe基涂层微观组织和高温摩擦学性能的影响,优化Y含量.在室温到1000℃内,采用球-盘配置的摩擦试验机与Si3 N4球配副测试涂层的高温摩擦学性能.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析涂层的微结构及高温摩擦磨损机理.结果表明:涂层由γ-Co(fcc)、ε-Co(hcp)、FeNi3、Ni2.9 Cr0.7 Fe0.36和Y2 O3相组成.在烧结过程中,Y与金属颗粒表面吸附的氧或其他氧化物杂质反应净化了晶界,所生成的Y2 O3明显改善了涂层的硬度和致密度.涂层的显微硬度和致密度随着Y含量的增加而升高.涂层试样的摩擦系数随温度的升高先减小后增大,在800℃时达到最小值.其磨损率变化趋势则相反,在20～600℃内,涂层的磨损率较基底下降23.64％～95.90％,1000℃时磨损率约为3×10-5 mm3/(N·m).这归因于涂层的高硬度以及Y2O3强化的氧化物润滑层的润滑作用.含1.0％Y的涂层表现出最佳的高温摩擦学性能.涂层在低温下的磨损机理为磨粒磨损和轻微的塑性变形,高温时的磨损机理主要为氧化磨损.

钴基复合涂层;高温;摩擦;磨损

卞灿星;钱钰;崔功军;刘燕萍;寇子明

太原理工大学机械与运载工程学院,太原030024;山西省矿山流体控制工程实验室,太原030024;矿山流体控制国家地方联合工程实验室,太原030024

材料导报

[1]卞灿星;钱钰;崔功军;刘燕萍;寇子明-.钇(Y)元素强化的CoCrNiFe基高温自润滑复合涂层的摩擦学性能)[J].材料导报,2022(08):133-139

CoCrNiFe,钴基复合涂层

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