鈦合金表面激光熔覆耐磨自潤滑涂層組織與性能研究.pdf

1、近年來，我國航空航天科學(xué)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，鈦合金由于具有密度低、比強(qiáng)度高、耐蝕性能優(yōu)異的性能而使用量急劇增加。目前針對鈦合金表面性能的改善多集中在提高其耐磨性能上，然而在空間環(huán)境下對鈦合金的表面性能提出了更高的要求，不僅要有較好的耐磨性能，還要有較低的摩擦系數(shù)。因此本文采用了激光熔覆技術(shù)在鈦合金表面熔覆了NiCrBSi+Ni/MoS2材料，其中Ni/MoS2的含量(wt％)分別為0％、5％、10％、20％，制備出耐磨自潤滑涂層，有效

2、地提高了鈦合金的耐磨性能和自潤滑性能。通過對工藝方案進(jìn)行設(shè)計，考察了Ni/MoS2的含量對熔覆層質(zhì)量和微觀組織構(gòu)成的影響。采用了電子掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDX)對熔覆層的微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察和分析。采用顯微硬度計測試了各組試樣的維氏硬度，繪制出硬度變化曲線。采用M-2000型磨損試驗(yàn)機(jī)測試了熔覆層的摩擦磨損性能。在優(yōu)化的工藝參數(shù)下，涂層經(jīng)過激光熔覆處理后，得到了表面均勻連續(xù)、內(nèi)部無氣孔和裂紋，與基底形成了良好的冶金結(jié)合的熔覆層

3、。
　　 微觀組織分析表明:45鋼表面激光熔覆NiCrBSi熔覆層主要物相是γ-Ni樹枝晶、共晶組織、呈不規(guī)則形狀的鉻的硼化物CrB和片狀的鉻的碳化物;TC4合金表面的NiCrBSi熔覆層主要由γ-Ni樹枝晶、TiC樹枝晶、共晶組織、不規(guī)則形狀的鉻的硼化物、塊狀的鈦的硼化物和片狀的鉻的碳化物等物相組成;TC4合金表面激光熔覆NiCrBSi+Ni包MoS2熔覆層主要由γ-Ni樹枝晶、TiC樹枝晶、共晶組織、不規(guī)則形狀的鉻的硼化物和

4、針狀的鈦的硫化物等物相組成。
　　 顯微硬度測試結(jié)果表明:鈦合金表面NiCrBSi熔覆層的顯微硬度沿層深方向呈階梯狀降低，熔覆層硬度在900～1000HV0.2之間，較基底材料提高了3倍;加入5％Ni/MoS2熔覆層的顯微硬度有所降低，約為基底材料硬度值的2倍，熔覆層的顯微硬度隨著Ni/MoS2含量的增加而逐漸提高，NiCrBSi+20％Ni/MoS2熔覆層的顯微硬度要高于NiCrBSi涂層的顯微硬度。
　　 摩擦磨損試