表面織構增強B4C-Ni復合涂層摩擦學與接觸疲勞性能研究.pdf

1、熱噴涂作為再制造工程中的一項重要技術，在許多旋轉(zhuǎn)部件的損傷修復及表面強化方面具有廣泛的應用前景。然而，由于涂層多孔、多界面以及復雜的界面結合問題，使其性能明顯區(qū)別于勻質(zhì)材料。本文采用等離子噴涂設備制備 B4C/Ni復合涂層，并在基體和涂層表面分別制備了表面織構（圖案），研究表面織構對涂層結合強度、摩擦學性能、滾動接觸疲勞性能的影響。
　　隨著噴涂功率的增大，涂層內(nèi)B4C與Ni的化學反應程度不斷加深，導致了涂層內(nèi)B4C剩余含量的減少

2、。并非涂層中B4C顆粒含量越高，涂層的綜合性能就越優(yōu)越，只有在保證B4C顆粒彌散分布的前提下，適當?shù)目刂艬4C與Ni的化學反應程度才可使涂層綜合性能達到最佳。
　　織構密度過小，對于基體與涂層的織構嵌合作用有限，不能顯著改善涂層的結合強度；而織構密度過大，基體表面過于粗化，反而對涂層與基體的機械嵌合作用不利。間距為400μm的織構涂層結合強度最高。在拉伸測試中，B4C/Ni復合涂層主要有2種斷裂形式：涂層內(nèi)部斷裂、涂層-基體結合處

3、斷裂。
　　隨著表面織構深度的增大，涂層摩擦系數(shù)穩(wěn)定值出現(xiàn)先減小后增大的趨勢。較小深度涂層摩擦系數(shù)穩(wěn)定值達到最小值。當織構取向不同時，隨著摩擦磨損的進行，摩擦系數(shù)都逐漸減小。而隨著摩擦磨損的繼續(xù)，只有30°取向的表面織構涂層摩擦系數(shù)表現(xiàn)出了繼續(xù)減小的趨勢。表面織構涂層的磨損比較輕微，耐磨性能優(yōu)越。
　　在不同表面狀態(tài)條件下，等離子噴涂 B4C/Ni復合涂層的滾動接觸疲勞失效模式包括點蝕、剝落和磨損三種形式。其中，無織構涂層的