銅合金粉體材料涂層摩擦磨損性能研究.pdf

1、自主研發(fā)的減摩Cu-14Al—X合金具有高強(qiáng)度、優(yōu)良塑性、耐磨耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，已成功應(yīng)用于拉伸沖壓模具當(dāng)中。為了進(jìn)一步將該合金拓廣應(yīng)用于表面工程領(lǐng)域，本文討論了用以Cu-14Al—X合金為基礎(chǔ)制備的合金粉末，分別采用等離子噴焊和激光熔覆兩種工藝制備涂覆層，并對(duì)涂覆層組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進(jìn)行研究。 運(yùn)用掃描電鏡、X射線(xiàn)衍射、電子探針等研究方法對(duì)等離子噴焊層和激光熔覆層的顯微組織進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，制備工藝的不同對(duì)涂覆層的組織形貌

2、、涂覆層成分、硬度影響明顯：1、激光熔覆層和等離子噴焊層的物相組成相同，都為α＋γ2＋β'＋K相，但組織形貌差別顯著。激光熔覆層組織細(xì)小、致密，沒(méi)有明顯的晶界，硬質(zhì)K相彌散分布于α＋γ2＋β'構(gòu)成的基體相之中，等離子噴焊層的硬質(zhì)K相尺寸相對(duì)較大且分布不均勻。2、等離子噴焊層和激光熔覆層的元素含量也有較大差異，尤其是Fe元素的含量差異明顯。等離子噴焊層中的Fe元素含量達(dá)到了11．30％，而激光熔覆層中的Fe元素含量只有3．83％。3、激光

3、熔覆層的表面硬度也遠(yuǎn)高于等離子噴焊層。激光熔覆層的表面硬度達(dá)到了43．88HRC，而等離子噴焊層的表面硬度只有28．5lHRC。 在RFT—Ⅲ型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試了等離子噴焊層和激光熔覆層的摩擦磨損性能，結(jié)果表明在邊界潤(rùn)滑條件下：1、等離子噴焊層與激光熔覆層的摩擦磨損機(jī)理有明顯差異。等離子噴焊層在低載荷下以輕微的磨粒磨損為主要磨損形式，在高載荷條件下轉(zhuǎn)變?yōu)檩^嚴(yán)重的粘著磨損并伴隨有輕度的磨粒磨損。激光熔覆層則以磨粒磨損為主。2、

4、等離子噴焊層在低載荷條件下表現(xiàn)出了優(yōu)良的摩擦磨損性能，但在高載下，磨損量和摩擦系數(shù)都會(huì)劇烈增加，摩擦性能不如激光熔覆層穩(wěn)定。 在相同摩擦條件下，將激光熔覆層、等離子噴焊層和Cu-14Al—X合金的摩擦磨損性能進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：1、激光熔覆層和Cu-14Al—X合金均以磨粒磨損為主要磨損方式，而等離子噴焊層的磨損方式以粘著磨損為主。2、等離子噴焊層在低載荷下摩擦性能優(yōu)于Cu-14Al—X合金和激光熔覆層，但在高載荷下，耐磨損性