Ce對(duì)Cu-14Al-X粉體涂層組織和摩擦磨損性能的影響.pdf

1、近些年來(lái)，本課題組將自主開(kāi)發(fā)的高鋁青銅(Cu-14Al-X)合金制備成粉體材料，采用各種方法將其制備成工件表面保護(hù)層，已就涂層的制備、機(jī)械性能、摩擦磨損、腐蝕磨損性能進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，噴涂層表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨、減摩特性。為了提高高鋁青銅的性能以及擴(kuò)展稀土Ce元素的應(yīng)用范圍，本實(shí)驗(yàn)采用水霧化法制備了不含Ce和含Ce質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％的Cu-14Al-X合金粉末，利用超音速等離子噴涂(S-APS)技術(shù)，將制備的粉體噴涂在45＃鋼表面，研究

2、了稀土Ce元素對(duì)噴涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)以及摩擦磨損性能的影響。同時(shí)，在相同摩擦條件下，將兩種噴涂層和Cu-14Al-X合金的摩擦磨損性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　 利用Light Microscopy、XRD、SEM-EDS以及EPMA分析Ce元素對(duì)Cu-14Al-X噴涂層表面組織形貌、合金相結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的影響。結(jié)果表明：兩種超音速等離子噴涂層組織的粒子基本上成扁平狀，變形充分，極少粒子成球狀，涂層比較均勻、致密、層片狀結(jié)構(gòu)明顯，黑色相

3、呈點(diǎn)狀彌散分布在灰色相中。加入稀土元素Ce后灰色相的層片狀減輕，灰色的扁平狀粒子明顯細(xì)化且彌散度增加，黑色相和白色相明顯增多，且更加均勻的呈點(diǎn)狀分布在灰色相中。兩種噴涂層的物相組織與粉末物相組織基本相同，都主要由α+β'+γ2+K相組成，只是超音速等離子噴涂層衍射峰較粉末衍射峰發(fā)生了一定的寬化，添加稀土Ce以后，K相所對(duì)應(yīng)的衍射峰明顯增強(qiáng)。
　　 在RFT-Ⅲ型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試了含Ce與不含Ce的兩種超音速等離子噴涂層在邊界

4、潤(rùn)滑條件下的摩擦磨損性能，結(jié)果表明：邊界潤(rùn)滑條件下，含Ce與不含Ce的兩種噴涂層的摩擦磨損機(jī)理不同。兩種噴涂層在低載荷條件下都表現(xiàn)為輕度的磨粒磨損。隨著載荷的升高，不含Ce的噴涂層粘著磨損嚴(yán)重，并伴有輕度的磨粒磨損。含Ce的噴涂層隨著載荷的增高主要呈現(xiàn)磨粒磨損機(jī)制，粘著磨損不明顯，在高載荷條件下出現(xiàn)加工硬化現(xiàn)象，但劃痕更加細(xì)致均勻。
　　 在相同摩擦條件下，將含Ce與不含Ce的兩種超音速等離子噴涂層和Cu-14Al-X合金的摩擦