氩弧熔覆含Al2O3-TiB2增强颗粒的自熔性镍基合金复合层的冲蚀磨损性能

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喷射纳米Al2O3增强镍基复合镀层的摩擦行为研究

中图分类号：Ｔ１３文献标识码：Ａ文章编号：０５０５（ｏ６１０８— Ｑ５２４— １０２ｏ）０— ６４
ＷｅｒＢｈｖｏｆＮｉ（ａｏＡｌ０３）Ｃｏｏｉｏｔｇａｅａｉｒｏ一ｎｎ－２ｍｐｓｅＣａｉｓｔｎ
ｉｅｒｓａｒｎａｄｍｏｅｃｍｐｃｆｎｒｃｙｔｌｇｉｄ，ｎｒｏａｔｍｅｏｔｕｔｒｈａｈｓｆＮｉｃａｉｇ；ｏｏｉｏｔｇｉｒｓｒｃｕｅｔｎｔｏｅｏｏｔｓｃｍｐｓｔｃａｉｓ’ ｍｉｒｈｒｎｓｔａｎｎｅｎｅｏａｄｅｓａｔｉｓＨＶ６０，ｓ３５ｉ９％ｈｇｅｈｎｔａｆｐｒｏｔｇ；ａｅｉｔｃｆｃｍｐｓｔｏｔｇｓ３４％ｈｇｅｈａｈｔｏｉｈｒｔａｈｔｏｕｅＮｉｃａｉｗｅｒｓｓａｅｏｏｏｉｃａｉｓｉ０．ｎｒｎｅｎｉｈｒｔｎｔａｆｐｒｏｔｇｕｄｒｔｅｌａｆ０ａｄｏｌｌｂｃｔｎＴｅｗｏｎｍｅｈｉｍｆｃｍｐｓｔｏｔｇｓｄｍｉａｉｇｇａｎｕｅＮｉｃａｉｎｅｏｄｏ０Ｎｉｕｒａｉｇ．ｈｒｃａｓｏｏｏｉｃａｉｓｉｏｎｔｎｒｉｎｈ５ｎｉｎｅｎｗｏｎ，ｉｈｒｃａｉｍｆｐｒｏｔｇｉｄｅｉｅｗｏｎａｄｇａｎＷＯ．ｒｗｈｌｔｅＷＯｍｅｈｓｏｕＮｉｃａｉｓａｈｓｖｒｅｎｎｅｎｎｉｒｒｎ
ＰｒｐａｅｙＦｒｃｉｎ＆ＳｙＰｌｔｎｅｒｄｂｉｔｏｐａａｉｇ

Al2O3颗粒增强3003铝合金复合材料冲蚀磨损性能研究

2023年 11月下世界有色金属 53
M 机械加工与制造 achining and manufacturing
布氏硬度 HBS，载荷为 62.5kg，压头为直径 5mm 淬火钢球。 2 实验结果与讨论 2.1 样品的硬度测试
如图 1 所示，在 3003 合金中引入了 ~1wt% 的 2000 目的氧化铝粉体后，合金的布氏硬度从 ~17 提升至 ~27，这是由于细小的氧化铝颗粒在 3003 基体中强化作用的结果：细小的氧化铝粉体在 3003 合金基体中弥散分布后，对晶内位错的滑移有强烈的钉扎与阻碍作用，需要在更大的外力作用下位错才能挣脱钉扎、突破阻碍，是合金发生塑性变形，宏观上表现为合金强度与硬度得到了提升。
图 3 不同冲蚀速度对材料冲蚀磨损影响
图 2 不同磨粒粒径对材料冲蚀磨损影响当水中磨粒直径逐渐增加时，在同样的冲击速度下，磨
图 4 是在 4m/s~6m/s 冲蚀速度下 3003 铝材的冲蚀磨损表面在扫描电子显微镜（SEM）下的形貌，图 4-a 表明，在 4m/s 冲蚀速度下，3003 样品表面呈现较明显的沿着冲蚀方向排列的冲蚀磨痕，这是磨粒对基材进行微切削作用的结果；随着冲蚀速度的增加，样品显示的形貌为沿着晶界产生的冲蚀沟，如图 4-b 所示，这是由于当冲蚀速度提高至 8m/ s 时，磨粒能量指数级增加，基材中的晶界弱化部位分会被迅速冲蚀掉，留下沿着晶界分布的较宽的冲蚀沟。
图 3 是磨粒粒径分布在 0~0.053mm 之间时，不同冲蚀速度对材料失重率的影响。可以看出，随着冲蚀速度的增加，两种材料的失重率都显著提高，8m/s 冲蚀速度的失重率为 4m/s 时的 2~2.5 倍。这是因为随着冲蚀速度增加，冲蚀液中的磨粒速度增加，磨粒的动能呈指数级增长，对基材的冲击作用更显著，磨损腐蚀更加严重，使材料失重率显著增大。在相同冲蚀速度下，3003 铝材的磨损失重率均高于 Al2O3 粉体增强 3003 铝合金的失重率复合材料的失重率，表明 Al2O3 颗粒的加入，提高了 3003 合金的抗冲蚀磨损性能。

氩弧熔敷原位自生TiC／Ni60A复合涂层的滑动磨损特性

（ｐｒｍｅｔｆＭａｅｉｌＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎＤｅａｔｎｔｒａｓｃｅｃｎｇｎｅｉｇ，ＨｅｌｎｊｎｎｔｕｅｏｏｉｇｉｇＩｓｉｔｆｏａｔｃｅｃｎｃｎｌｇ，ｒｉ５０７，ｉａＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙＨａｂｎ１０２Ｃｈｎ）
王振廷一孟君晟赵国刚
（龙江科技学院材料科学与工程学院，尔滨１０２）黑哈５０７
摘
要：利用氩弧熔敷技术，ＮｉＡ自熔合金粉、粉和石墨粉为原料，１Ｍｎ钢表面原位合成了ＴＣ以６０钛在６ｉ
ｃｍｐｓｔｏｔｎｇｙａｇｎａｃｃａｄｉｇｏｏｉｅａｇＺｅｔｎＭｅｇＪｎｈｎ，ａｏａｇｎｈｎｉｇ，ｎｕｓｅｇＺｈｏＧｕｇｎ
增强Ｎｉ复合材料涂层以提高基体的耐磨性。借助扫描电镜、基ｘ射线衍射仪、微硬度计对复合涂层的组织显和性能进行了分析。结果表明：敷层与基体呈冶金结合，裂纹、孑等缺陷，ｉ颗粒弥散分布于熔敷层熔无气ＬＴＣ中；合涂层有很高的硬度，室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性能并随着（ｉ复在ｒ＋ｃ）量的增加ｒ含
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｏｉｐｏｈｒａｅｉｔｎｃｆ１ｍｒｖｅｔｅｄｙｗｅｒｒｓｓａｅｏ６Ｍｎｓｅｌｔｅ，ＮｉｂｓｄｃｍｐｓｔａｉｅｎｆｃｄｂＣａｔｃｅ — ａｅｏｏｉｅｃｔｎｇｒｉｏｒｅｙＴｉｐｒｉｌｏｗａｅａｅｎｔｕｆｃｆ１ｓｐｒｐｒｄｏｈｅｓｒａｅｏ６Ｍｎｓｅｌｂｅｎｒｏｎａｃｃａｄｉｇｔｃｉｅｗｉｈｔｅａｌｙｄｐｔｅｙｍａｓｏｆａｇｒｌｄｎｅｈｎｑｕｔｈｅｐｒ — ｌｅｏｗｄｅｆｏｒｏＮｉ０、ａｄ６ＡＴｉｎＣ．ＴｈｍｉｒｓｒｃｕｒａｄｏｐｒｉｓｆｈｅｏａｉｇｅｃｏｔｕｔｅｎｐｒｅｔｅｏｔｃｔｎｗｅｅｎｖｔｇｔｄｒｉｅｉａｅｂｙｃｎｉｇｌｃｒｓｓａｎｎｅｅｔｏｎｍｉｒｃｐｅＸ— ａｆｒｃｏｍｅｅａｄｃｏｓｏ，ｒｙｄｉｆａｔｔｒｎｍｉｒｈｒｅｓｅｔｒＴｈｒｓｌｓｎｃｅｈｔｃｔｎｈｓｘｅｌｎｃａｄｎｓｔｓｅ．ｏｅｅｕｔｉｄｉａｔｔａｔｈｅｏａｉｇａｅｃｌｅｔｂｏｉｅｗｅｎｔｏｔｎｇａｄｔ６Ｍｎｓｅｌｕｓｒｔｎｈｅｃｔｎｇｉｉｏｍ，ｃｎｔｎｕｕｎｄａｍｏｔｄｆｃ — ｎｄｎｇｂｔｅｈｅｃａｉｎｈｅ１ｔｅｂｔａｅａｄｔｏｉｓｕｎｆｒｓａｏｉｏｓａｌｓｅｅｔｆｅｎｄｔｒｉｌｒｉｐｒｉｅｙｄｓｒｂｕｅｎｈｌｄｅｏｔｎｇ．Ｔｈｅａｇｏｒｌｄｃｍｐｓｔｏａｉｇａｒｅａｈｅｐａｔｃｅａｅｄｓｅｓｖｌｉｔｉｔｄｉｔｅｃａｄｄｃａｉｒｎａｃｃａｏｏｉｅｃｔｎｈｓｈｇｈｈｒｎｅｓａｘｅｌｎａｅｉｔｎｃｎｄｒｄｒｌｎｗｅｅｔｃｎｔｏ．Ｆｕｔｒｏｅ，ｔｈｎｒａｅｏｉａｄｓｎｄｅｃｌｅｔｗｅｒｒｓａｅｕｅｙｓｉｇａｒｔｓｏｄｉｉｎｓｓｄｉｒｈｅｍｒｗｉｈｔｅｉｃｅｓｆ

氩弧熔覆原位自生（Ti，Nb）C增强镍基复合涂层的抗磨性能

氩弧熔覆原位自生（Ti，Nb）C增强镍基复合涂层的抗磨性能王永东;李柏茹;金国;郑光海;刘爱莲【摘要】Ni60A composite coating and C-Ti-Nb-Ni reinforced Ni-based composite coating were fabricated on the surface of 16Mn steel by means of argon arc cladding technique using pre-alloyed powders of Ni60A and Nb, Ti and C powders as raw materials. The microstructure, phase constituent, micro-hardness, wear properties of these two kinds of composite coatings were investigated through OM, SEM, XRD, HV2000 Micro-hardness tester and MMS-2B ring block wear test machine, and the wear mechanism was also explored. The results show that excellent metallurgy bonding is formed at the interface between the coating and substrate, there are no pores and cracks in the interface. The micro-hardness of Ti-Nb-C reinforced Ni-based coating is about 5 times higher than that of the substrate, and 0.45 time than that of Ni60A coating. At room temperature, the wear property of Ti-Nb-C reinforced Ni-based coating is 6 times higher than that of the substrate, and 2 times higher than that of Ni60A coating. Severe abrasive wear and adhesive wear occur on the surface of 16Mn steel and abrasive wear is the main wear mechanism occurred in the surface of Ni60A composite coating. The wear mechanism of Ti-Nb-C reinforced Ni-based coating is microscopic abrasions wear.%以Ti、C、Nb粉和Ni60A合金粉末为原料，采用氩弧熔覆技术在16Mn钢基材表面分别制备(Ti, Nb)C颗粒增强Ni60A复合涂层(C-Ti-Nb-Ni60A涂层)和Ni60A涂层。

WC增强镍基复合喷焊层的组织与磨粒磨损性能研究

第27卷　第3期2006年　6月材　料　热　处　理　学　报TRANS ACTIONS OF M ATERIA LS AND HE AT TRE AT ME NTV ol .27　N o .3June2006WC 增强镍基复合喷焊层的组织与磨粒磨损性能研究于美杰1,　王成国1,　孙宏飞2,　徐　勇3,　朱　波1(1.山东大学材料科学与工程学院,山东济南　250061;2.山东科技大学材料科学与工程学院,山东青岛　266510;3.北京科技大学新金属材料国家重点实验室,北京　100083)摘　要:采用扫描电镜、电子探针、X 射线衍射和透射电镜技术分析了氧乙炔火焰喷焊WC 增强镍基自熔性合金复合涂层的组织结构,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对该涂层与等离子喷涂NiCr ΠCr 3C 2涂层的磨损性能进行了实验比较。

结果表明,复合喷焊层内形成了γ2Ni 固溶体基体,其中弥散分布着大量细小的碳化物硬质相Cr 3C 2、B 4C 、Cr 7C 3、Cr 23C 6等。

WC 颗粒仅在边缘处发生部分溶解,与涂层基体形成了冶金结合,周围生成针状的碳化铬枝晶。

该组织决定了喷焊层基体具有较高的硬度,WC 增强颗粒与基体之间具有很高的结合强度。

复合喷焊层具有很好的耐磨粒磨损性能,其磨损失重量仅为NiCr ΠCr 3C 2涂层的57%。

关键词:磨损;　喷焊;　涂层;　镍基自熔性合金中图分类号:TG 13516;　TG 113 文献标识码:A 文章编号:100926264(2006)0320116205收稿日期:　2005208209;　修订日期:　2006203216作者简介:　于美杰(1979—),女,山东大学材料学院、山东省碳纤维工程技术研究中心博士研究生,目前主要从事聚丙烯腈基碳纤维制备工艺的研究,T el :0531283953362802,E 2mail :ym j -79@ 。

磨粒磨损是工业中最常见、磨损率极高的磨损形式,据统计大约有50%的机械零件损坏是由于磨粒磨损所致[1]。

TiB2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究

ＡｂｔａｔＣｒｉｅｓｒｙｄｂｒｐａｉｇｗｉＢｅａｃｐｗｅ，ｎＣｒＴｉ２ａｄ３４ — Ｂｔｌｃｍａｒｘｃｍ— ｓｒｃ：ｏｅｌｐａｅｙａｃｓｒｙｎｔＴｉ２ｃｒｍｉｏｒａｄＮｉ－Ｂｎ０ＬＴｉ２ｍｅａｌｔｉｏｎｈｉ
ｔｓｉ．Ｏｗｉｇｔｈｒｓｎｅｏａｄｐａｅａｄｈｇｅａｄｅｓ３４ — Ｂｏｔｇｈｓｌｗａａｅｍｅｎｏｔｅｐｅｅｃｆｈｒｈｓｎｉｈｒｈｒｎｓ，０ＬＴｉ２ｃａｉａｏｗｅｒｒｔ．ＦｉｅＴｉ２ｃｒｍｉｎｎＢｅａｃ
关键词：Ｂ陶瓷；Ｔｉ电弧喷涂；属基复合涂层；块磨损金环／中图分类号：Ｇ１８Ｔ７文献标志码：Ａ
ＦＡＮＧｉｎｎ，ＩＺｈｏｉＪａｊＬｕｘｎｕ
（．ｈｎｏｇＣｌｇｆＥｌｃｒｃｌｗｅ，ｉａ５０２Ｃｈｎ；１ＳａｄｎｏｌｅｏｅｔｉａｅＰｏｒＪｎｎ２００，ｉａ
ＴＢ金属基复合涂层，ｉ：在摩擦磨损试验机上研究了按环／线接触方式作往复运动条件下无润滑时光学显微镜、利扫描电子显微镜和ｘ射线衍射仪对涂层的显微组织结构、损表面磨及其相组成进行分析。结果表明，涂层的相对耐磨性能远高于碳钢基体，为９到１．倍。３４约１５ＯＬ—Ｔｉ２Ｂ涂层的低磨损率除了与硬质相有关，和涂层具有较高的硬度有关。Ｎｉｒｉ。层的耐磨性能好，还Ｃ —ＴＢ涂细小的ＴＢ陶瓷相在局部涂层中连成网状，ｉ。与基体结合良好，有效提高了涂层的磨损性能。

油润滑条件下镍基纳米Al2O3复合刷镀层磨粒的铁谱分析及其磨损机制研究

维普资讯
２００６年１２月
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧ１ＮＥＥＲＩＮＧ
Ｄｅ．０６ｃ２ｏ
第１期（２总第１４期）８
Ｎ．２（ｅａＮ．８）０１ｓｒｌｏ１４ｉ
油润滑条件下镍基纳米Ａ２复合刷镀层磨粒的铁谱１Ｏ
（ａｏａＫｙＬｂｒｔｙｏｅａｕａｔｒｇＡａｅｙｏｒｒｄＦｒｅｎｉｅｒｇＢｉｎ００２，ｈｎ）Ｎｔｎｌｅａｏａｒｆｒｍｎｆｕｉ，ｃｄｍｆｍｏｏｃｓＥｇｎｅｎ，ｅｉｇ１０７ＣｉｉｏＲｃｎＡｅｉｊａ
中图分类号：ＴＩ７１文献标识码：Ａ文章编号：０５０５（０６１０４— Ｈ１．２４— １０２０）２— ０２
ＳｕｙｏｅｒＰａｔｃｅａｄＭｅｈｎｃｆＮｉｋｌａｒｘＮａｏＡｌＯｔｄｎＷａｒｉｌｎｃａｉｓｏｃｅｔｉｎ．１Ｍ
．
由于密封和滤清条件的限制，外界环境中的沙粒及各种污染物容易通过设备的滤清系统进入设备的润％譬％锑％璺％％％甾９滑油中，从而造成设备零部件在含污染物油润滑条件下的磨损失效。这些润滑油中的磨粒的存在加剧了设备零部件的磨损失效，有的甚至造成严重的后果。据报道，５％的轴承失效是由于润滑油受到污染引起０
ｔｔｄｈｒｎｉｇｆｃｍｐｓｔｏｔｇＴｅｒｓｌｈｗｈｔｔｅｓａｅｏｒｎｉｇｘｒｓｅｈｏｌｗｉｇｔｒｅｆａｏｓｕｙｔｅｇｉｄｎｓｏｏｏｉｃａｉ．ｈｅｕｔｓｏｔａｈｈｐｆｇｉｄｎｓｅｐｅｓｓｔｅｆｌｅｎｓｏｎｈｅｅ — ｔｒｓｃｔｎｒｎｉｇｖｒｉｕａｒｎｉｇｄｒｃｒｎｉｇ．ｔｉｒｖｄｔａｈａｃａｉｓｏｏｏｉｏｔｇｕｅ：ｕｔｇｇｉｄｎｓ，ｅｃｌｇｉｄｎｓａｏｋｇｉｄｎｓＩｓｐｏｅｈｔｔｅｗｅｍｅｈｎｃｆｃｍｐｓｔｃａｉｉｍｒｎｒｅｎ

Al对激光熔覆镍基合金涂层组织与性能的影响

MATERIALS REPORTS2019,Vol.33, Al对激光熔覆鎳基合金涂层组织与性能的影响蒋智秋1,陈泉志】，董婉冰1，童庆打李伟洲1,2,x1广西大学资源环境与材料学院，南宁5300042广西有色金属及特色材料加工重点实验室，南宁530004为了提高球墨铸铁熔覆镍基合金涂层的性能，分别向镍基合金中添加0%、2%、4%、6%、8%（质量分数，下同）的AI。

通过SEM、XRD、显微硬度、摩擦磨损、高温氧化实验分析了不同Al添加量对镍基合金熔覆层的显微组织、硬度、耐磨性能、抗高温氧化性能的影响。

结果表明，Al的添加能提高镍基熔覆层的成型性，但当Al含量超过4%时，熔覆层出现了贯穿性裂纹缺陷。

通过预置镍基中间过渡层，在无裂纹缺陷的前提下，可以将熔覆层中外加Al含量由原来的4%提高至8%。

显微硬度实验表明,8%Al熔覆层的显微硬度最大，为740HV,是0%AI熔覆层的1.85倍。

摩擦磨损实验表明，6%AI熔覆层上午耐磨性最好，磨损量仅为0%AI熔覆层的25%。

850益高温氧化实验表明，8%AI熔覆层在氧化120h后的抗氧化性最好，氧化产物为AI2O3、NiCr2O4、（Fe,Cr）2O3、y-Ni，氧化增重为1.89mg/cm2，仅为0%AI熔覆层的35%。

关键词球墨铸铁激光熔覆摩擦磨损高温氧化中图分类号:TG174文献标识码:AEffect of Aluminum on Microstructure and Performance of Laser CladdingNi-based Alloy CoatingJIANG Zhiqiu1,CHEN Quanzhi1,DONG Wanbing1,TONG Qing1,LI Weizhou1,2X1School of Resoures，Environment and Materials，Guangxi University，Nanning5300042Guangxi Key Laboratory of Processing for Non-ferrous Metals and Featured Materials，Guangxi University，Nanning530004I n order to improve the performance of Ni based alloy coating0wt%,2wt%,4wt%,6wt%and8wt%Al elements were added to Ni based alloy.The effects of Al addition on the wear resistance,high temperature oxidation resistance and thermal fatigue resistance of Ni based alloy were analyzed by SEM,XRD,friction and wear,high temperature oxidation and thermal shock test.The results show that,with the addition of aluminum could significantly improve the cladding formability,but when the aluminum content was more than4wt%,the cracks appeared.By presetting the Ni based intermediate layer,the content of Al in the coatings could be increased from4wt%to8wt%at the premise of no crack defect.The microhardness experiment showed that when the aluminum content was8wt%,the microhardness of the coating was740HV,which was1.85 times of that of the nickel-based coating.The tests of friction and wear showed that the wear resistance of the coating was best at the aluminum content of6wt%which wear mass loss was25%of the nickel-based coating.The high temperature oxidation results showed that the oxidation resistance of the coating with8wt%aluminum content after850益/120h oxidation was the best,the AI2O3,NiCr?O4,(Fe,Cr)?O3and y-Ni phases formed on the annealed coating,and the oxidation weight gain rate was1.89mg/cm2,which was only35%of the nickel-based coating. Key words nodular cast iron,laser cladding,friction and wear,high temperature oxidation0引言球墨铸铁是常用的铁碳合金材料之一■,碳含量较高，且主要以孤立的球状石墨相存在⑴，具有较高的强度、硬度、韧性和高温抗氧化性，是玻璃模具的常用材料。

超声波功率对氩弧熔覆-喷射Ti(C,N)增强镍基复合涂层组织和性能的影响

超声波功率对氩弧熔覆-喷射Ti(C,N)增强镍基复合涂层组织和性能的影响张宁;董蔚霞;张春红;孙涵【摘要】以新型的超声波辅助氩弧熔覆-注射技术为基础,在Q235钢板上制备Ti(C、N)增强镍基复合材料耐磨涂层.分析超声波振动功率对熔覆层的组织结构、物相成分、增强相和耐磨性的影响,研究结果表明:采用此新工艺制备的复合涂层,颗粒与熔体的润湿性得到改善,促进原位反应,增强相弥散分布,气体易于选出.随着超声波功率的增大,基体和熔覆层之间连接更为紧密,界面两端合金元素扩散充分,结合牢固.熔覆层主要由Ti(C、N)、TiC、FeNi3、Cr4Ni15W和Fe2Si相组成.随着超声波功率的增大,熔覆层中增强相逐渐析出,数量增多,尺寸细化,分布更加均匀,团聚现象逐步消失,耐磨性提高.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2015(045)009【总页数】7页(P96-102)【关键词】氩弧熔覆-喷射;超声波;Ti(C、N);耐磨性【作者】张宁;董蔚霞;张春红;孙涵【作者单位】徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室,江苏徐州221018;徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室,江苏徐州221018;徐州生物工程职业技术学院机械工程系,江苏徐州221006;徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室,江苏徐州221018【正文语种】中文【中图分类】TG444.+74每年由磨损所导致的零部件失效占相当大的比例，世界上的摩擦损失消耗了一次性能源1/3～1/2的能量，而在我国由此造成的经济损失也占了国内GDP的2%～8%[1]。

中国机械工业每年在生产使用过程中要消耗一半零部件用钢，其主要原因也是由于磨损造成各类零部件不能继续使用，丧失了服役价值。

相对于改变零部件整体的耐磨性，在零部件工作磨损表面制备一层耐磨材料，是一种更为便捷、经济、实用的方法。

熔化-注射技术是一种新兴的表面强化技术，该技术不同于熔覆、合金化、堆焊等技术，是向熔池中直接注入增强颗粒，颗粒预先没有经受高温，这样可以最大限度地减缓陶瓷颗粒的分解。

TiB_2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究

TiB2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究*方建筠1,栗卓新2(1.山东电力高等专科学校,山东济南250002;2.北京工业大学材料学院,北京100022)摘要:采用电弧喷涂含T iB2陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了NiCr-T iB2和304L-TiB2金属基复合涂层,在摩擦磨损试验机上研究了按环/块线接触方式作往复运动条件下无润滑时室温下的摩擦磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析。

结果表明,涂层的相对耐磨性能远高于碳钢基体,约为9到11.5倍。

304L-TiB2涂层的低磨损率除了与硬质相有关,还和涂层具有较高的硬度有关。

NiCr-T iB2涂层的耐磨性能好,细小的T iB2陶瓷相在局部涂层中连成网状,与基体结合良好,有效提高了涂层的磨损性能。

关键词:T iB2陶瓷;电弧喷涂;金属基复合涂层;环/块磨损中图分类号:T G178文献标志码:AStudy on Sliding Wear Resistance of Arc Sprayed Coatings with TiB2Ceramic PhaseF ANG Jianjun1,L I Zhuo x in2(1.Shandong Co llege of Elect rical Pow er,Jinan250002,China;2.M ater ial Co llege of Beijing U niv ersity of T echno lo gy,Beijing100022,China)Abstract:Co re line spr ayed by arc spra ying w ith T iB2ceramic po wer,and N iCr T iB2and304L T iB2metallic matr ix com posit e co ating w ere prepared under the condit ion of low carbon st eel basic body.T he character of those under the co ndition of no lubricant and no rmal t em perat ur e wer e studied w ith r ing blo ck line connecting w ay by using attr itio n test ing machine M icro structur e of arc spr ayed NiCr T iB2,the for m mechanism o f co mpo site co atings and304L T iB2coating s w ere investiga ted by optic micr oscope,scan elect ron micr oscope(SEM)and transmission elect ron micro sco pe(T EM).Ex per imental re sults show ed the T iB2 reinfo rced coat ing s present hig her w ear r esistance than that o f the low carbon steel abo ut9to11.5 times.O wing to the presence of hard phase and hig her hardness,304L T iB2co ating has lo w wear rate.F ine T iB2cer amic phase bo nded w ith metallic matr ix in the NiCr T iB2coating connected each other and for med r et icular in some zones,w hich eff icient ly improv ed the w ea r resistance of coating.Key words:T iB2cer amic,A r c spring,M eta llic matrix composit e co ating,Ring block wear test热喷涂金属陶瓷耐磨涂层应用于许多工程实例,如刀具、套缸、曲轴、泵等易磨损的零部件,最常用的涂层材料为WC/Co和N iCr-Cr3C2[1 3]。

氩弧熔覆wc颗粒增强复合涂层中碳化物状态控制

不同粒度的熔覆颗粒；第二种通过熔覆多层的方法；第三种通过加入稀土元素的方法；第四种通过后送粉方式氩弧熔化—注射技术，来制备颗粒增强表层复合材料。

本课题的理论意义和应用价值体现在：（1）氩弧熔覆设备简单，操作方便，工艺比较成熟，得到广泛应用。

氩弧的特点是热量集中，能量密度适中，在氩气保护下工作，几乎无氧化、烧损现象。

另外使用氩弧，可以极大的降低成本，可应用于小面积的强化与修复，但氩弧的有效作用面积有限，所以可采用多道搭接的方式来处理大平面。

（2）WC颗粒具有高熔点、高硬度（HV2400）及良好的稳定性，碳化钨颗粒与铁基体金属的润湿角为零，因此WC作为增强颗粒的应用价值非常突出，发展WC颗粒增强表面复合材料的趋势越来越受到人们的重视和青睐。

（3）我国稀土资源丰富，充分利用稀土资源和稀土的特性，研制含稀土的产品，扩大稀土的应用领域，具有十分重要的意义。

1.1 国内外相关领域发展概况铁基体表面耐磨复合材料中的颗粒，主要是通过阻止或减小磨料对基体的显微切削和犁沟变形的方式来提高材料的耐磨性，因而增强颗粒必须具有高硬度和高模量，陶瓷颗粒正好满足，常用的陶瓷颗粒有WC、TiC、SiC、TiN、ZrO2、Al2O3等碳化物、氧化物、氮化物[11]。

其中以WC应用最多，主要是因为WC与铁液为完全浸润，且价格适中，因此WC颗粒增强复合材料越来越受到人们的关注，并得到了广泛的应用。

图1-1 表面工程技术的树枝状分类图1-1显示了表面工程技术的树枝状分类。

目前常用的表面熔覆技术有：等离子熔覆、激光熔覆、堆焊、热喷涂、钨极氩弧熔覆等。

这些表面熔覆技术由于能获得与基体结合良好，厚度适中的表面涂层而被广泛应用于手工业生产中[12-13]。

1.1.1等离子熔覆技术等离子熔敷或堆焊技术是以联合型或转移型等离子弧为热源，熔化合金粉末或者焊丝作为填充金属来制备熔敷层[24-25]。

国内外对采用等离子熔敷方法制备耐磨涂层的研究较多，如王惜宝[26]等研究了，粉末颗粒在等离子弧粉末堆焊过程中与转移型等离子弧之间的传热过程，发现粉末颗粒受等离子弧加热的速度与如下几个因素有关：粉末颗粒的密度、尺寸、热传导、热物理性能和离子弧的温度等；吴玉萍[27]用等离子弧熔覆了预置在基材表面含TiC颗粒涂料，形成的熔敷层不仅含有陶瓷相，而且涂层与基体结合优良，结果表明，部分Fe-Ti金属间化合物是由TiC颗粒发生溶解并与基体发生界面反应生成了，且有部分纳米级的TiC颗粒析出，该颗粒是由部分Ti扩散至基体内再次与C结合反应而成的。

WC和Al2O3对氩弧熔覆FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层组织和耐冲蚀性能影响

中图分类号：TG 47
文献标识码：A
doi：10.12073/j.hjxb.2019400194
0 序言
摩擦磨损行为发生在生产生活中的各个方面，相关统计数据表明，仅金属材料磨损所导致的设备损害占其总事件的 80% 左右，保守估计每年所造成的经济损失达千亿美元以上[1]. 通过适当的表面改性方法在机器零部件表面制备耐磨涂层无疑是一种既成本低廉又能显著减少磨损的可行办法. Yang 等人[2] 研究发现利用等离子喷涂法制备的 Al2O3， Al2O3-Cr2O3，Al2O3-Y3Al5O12(YAG) 涂层在相同条件下的摩擦系数可以分别达到 0.2225，0.1916 和 0.1905. 韩婷婷等人[3] 通过火焰喷涂技术在 AZ31B 镁合金基体上制备了 Al-80%Mg3Sb2 涂层，结果表明，涂层磨损率比基体下降了 63.26%. 蔡玮玮等人[4] 利用等离子熔覆技术制备的 Fe 基 B4C 涂层的耐磨粒磨损性能是基体 16Mn 钢的 7 倍以上.
128
焊接学报
第 40 卷
上，利用 WS-500 型交直流脉冲钨极氩弧焊机采
用单道熔覆的方式进行熔覆，熔覆参数为电流
170 A、速度 75 mm/min、氩气流量 6 L/min、电弧长
度 3 mm.
利用 Canon G1X Mark Ⅱ型专业数码相机和
USB 数码显微镜 (搭配 MicroCapture 软件) 观察试
董世知1，孟旭1，马壮1,2，赵越超3
(1. 辽宁工程技术大学，阜新 123000；2. 辽宁科技学院，本溪 117300；3. 烟台南山学院，龙口 265713)
摘要：利用氩弧熔覆技术制备了 FeAlCoCrCuTi0.4， WC/Al2O3-FeAlCoCrCuTi0.4 高熵合金涂层，并通过 XRD，

氩弧熔覆AlxCoCrFeCuNi_高熵合金涂层组织与耐磨性

表面技术第52卷第12期氩弧熔覆Al x CoCrFeCuNi高熵合金涂层组织与耐磨性郝晨帆，孟君晟*，丁皓，李钦东，陈明宣（山东交通学院船舶与港口工程学院，山东威海 264200）摘要：目的利用氩弧熔覆技术在45钢表面制备出AlCrFeCoCuNi高熵合金涂层，改善其耐磨性能。

方法采用机械球磨方式将Al、Cr、Fe、Co、Cu、Ni粉均匀混合，预涂敷在45钢表面，利用氩弧熔覆技术制备出不同Al物质的量之比的高熵合金涂层。

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱分析仪分析涂层的物相及显微组织，利用显微硬度仪测试涂层表面及截面的显微硬度。

采用摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦系数及磨损率，分析涂层的耐磨性能。

结果Al x CrFeCoCuNi高熵合金涂层物相主要包括面心立方（FCC）相和体心立方（BCC）相，当Al物质的量之比小于0.5时，涂层由FCC相构成；当Al物质的量之比为1.0~2.0时，涂层由BCC+FCC相构成；当Al物质的量之比达到2.5时，涂层仅存在BCC相。

Al x CrFeCoCuNi高熵合金涂层组织由等轴晶、柱状晶及白色的晶界构成，且较为致密。

Al物质的量之比的增加使得涂层的显微硬度提升，当Al物质的量之比为2.5时，涂层最高硬度为710 HV0.5。

在相同磨损条件下，Al x CrFeCoCuNi 高熵合金涂层的摩擦系数及磨损率随着Al物质的量之比的增加逐渐减小。

结论与45钢基体对比，Al2.5CrFeCoCuNi高熵合金涂层的耐磨性提高了9倍，耐磨性得到显著提高。

关键词：高熵合金涂层；氩弧熔覆；AlCrFeCoCuNi；组织结构；耐磨性中图分类号：TG174.44 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)12-0360-09DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.12.030Microstructure and Wear Resistance of Al x CoCrFeCuNi HighEntropy Alloy Coating by Argon Arc CladdingHAO Chen-fan, MENG Jun-sheng*, DING Hao, LI Qin-dong, CHEN Ming-xuan (School of Naval Architecture and Port Engineering, Shandong Jiaotong University, Shandong Weihai 264200, China)ABSTRACT: High entropy alloy coatings show great potential for improving the strength, hardness, wear resistance, and corrosion resistance of the carbon-steel substrate. However, there are few comparative studies on the tribological properties of high entropy alloy coatings with different molarratios of Al. The work aims to prepare Al x CrFeCoCuNi highentropy alloy coating on the surface of 45 steel by argon arc cladding technology for the improvement of its wear resistance. The Al, Cr, Fe, Co, Cu and Ni powders were uniformly mixed by mechanical ball milling in argon shield and precoated on the surface of 45收稿日期：2022-11-03；修订日期：2023-05-19Received：2022-11-03；Revised：2023-05-19基金项目：山东省自然科学基金项目（ZR2020KF024）；山东省大学生创新创业训练计划项目（S202211510011）Fund：The Natural Science Foundation of Shandong Province (ZR2019MEE107); Student Innovation and Entrepreneurship Training Program of Shandong Province (S202211510011)引文格式：郝晨帆, 孟君晟, 丁皓, 等. 氩弧熔覆Al x CoCrFeCuNi高熵合金涂层组织与耐磨性[J]. 表面技术, 2023, 52(12): 360-368.HAO Chen-fan, MENG Jun-sheng, DING Hao, et al. Microstructure and Wear Resistance of Al x CoCrFeCuNi High Entropy Alloy Coating by Argon Arc Cladding[J]. Surface Technology, 2023, 52(12): 360-368.*通信作者（Corresponding author）第52卷第12期郝晨帆，等：氩弧熔覆Al x CoCrFeCuNi高熵合金涂层组织与耐磨性·361·steel. The high entropy alloy coatings with different Al molar ratios were prepared on the 45 steel surface with Al, Cr, Fe, Co, Cu, Ni mixed alloy powder by argon arc cladding technology. The phase structures and microstructures of the cladding coatings were detected by X-ray diffractometer, scanning electron microscope and energy spectrum analyzer. The microhardness of the coatings from the coating surface to the substrate was measured by microhardness tester. The friction coefficient and wear rate of the coatings were measured by ring-block friction and wear tester, and the wear resistance of the coatings were analyzed. The Al x CrFeCoCuNi high entropy alloy coating phase mainly included the FCC phase and the BCC phase.When the molar ratio of Al was less than 0.5, the coating was composed of FCC phase. When the molar ratio of Al was between 1.0 and2.0, the coating was composed of BCC+FCC phase, and when the Al molar ratio was 2.5, only the BCC phase existed in thecoating. The microstructure of Al x CrFeCoCuNi high entropy alloy coating was composed of equiaxed crystal, columnar crystal, white grain boundary and presented relatively dense structure. The Al x CrFeCoCuNi high entropy alloy coating has a high microhardness, and the increase of Al molar ratio increased the microhardness of the coating. When the Al molar ratio was 2.5, the coating microhardness was 710HV0.5. Under the same wear conditions, the friction coefficient and wear loss weight of Al x CrFeCoCuNi high entropy alloy coating were gradually reduced with the increase of Al molar ratio. The Al2.5CrFeCoCuNi high entropy alloy coating has the best tribological performance at room temperature with an average friction coefficient and wear loss of 0.35 and 4.2 mg, respectively. Compared with the 45steel substrate, the wear resistance of the Al2.5CrFeCoCuNi high entropy alloy coating is improved by 9 times. There are grooves, furrows and a small amount of debris on the wear surface of Al1.0-Al1.5 coatings. The wear mechanism is abrasive wear and slight adhesive wear. The wear surface of Al2.0-Al2.5 high entropy alloy coating is smooth, and the furrow is obviously shallow. That is because the coating has a strong resistance to deformation of BCC structure, which improves the wear resistance of the coating. During the friction process, the BCC phase can effectively prevent the micro convex from cutting into the coating, thus directly reducing the wear of the coating. The wear mechanism is typical abrasive wear of Al2.0-Al2.5 high entropy alloy coatings, and the coating exhibits excellent wear resistance.KEY WORDS: high entropy alloy coating; argon arc cladding; AlCrFeCoCuNi; microstructure; wear resistance45钢具有良好的综合力学性能，广泛应用于航空航天、船舶、建筑、军事等领域[1-3]，尤其是在船舶结构零件上的应用较多，可用于制造连杆、螺栓、齿轮及轴类等零件[4-5]。

Al_(2)O_(3)量对2219车铝板上等离子喷涂Ni层组织和摩擦性能的影响

第41卷第2期2021年2月真空科学与技术学报CHINESE JOURNAL OF VACUUM SCIENCE AND TECHNOLOGY179Al 2。

3量对2219车铝板上等离子喷涂Ni 层组织和摩擦性能的影响袁荷伟"**李高磊|袁黎~ （1.河南交通职业技术学院汽车学院郑州450000:2.河海大学土木与交通学院南京213022）收稿日期:2020-04-26基金项目：河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目（项目编号：2017GGJS242）；河南交通职业技术学院校级科研项目（项目编号：2020-YJXM-011）* 联系人:E-mail :hunxianxingdeng@ 126. comEffect of A12O 3-Content on Microstructures and Tribological Properties of 2219 Al-Alloy Modified with Plasma Sprayed Ni-CoatingsYUAN Hewei 1* ,LI Gaolei 1 ,YUAN Li 2(1. Henan Vocational and Technical College of Communications , College of Automobile , Zhengzhou 450000 , China ；2. Hohai University , College of Civil Engineering and Communications , Nanjing 213022, China )Abstract The surfaces of 2219 Al-alloy ,an advanced material in lightweight design of structural parts in auto motive and aircraft industries , were modified with the Al 2 O 3 -doped Ni-coatings deposited by plasma spraying of Niand A12O 3 micron powders. The influence of the A12O 3-content on the microstructure and tribological behavior of the coating was experimentally studied with X-ray diffraction , scanning electron and conventional mechanical tools Theresults show that the Al 2 O 3-doping had a major impact. Specifically , the Al 2 O 3-doping significantly increased the hardness up to 3 times higher than that of the substrate at most ； as the A12O 3-content increased from 15% to 40% ,the hardness increased , accompanied by the decreases of both the wear-rate and friction coefficient , possibly because the "black-spot ” area ,mainly comprising Al and A12O 3,considerably increased. In addition ,the oxidative wear wasfound to be responsible for the wear mechanism.Keywords Plasma spraying , Al 2 03/ Ni coating , Microorganization , Wear rate摘要将Ni 与Abo?微米颗粒实施混合,再将其通过等离子喷涂方法沉积到2219铝合金表面，控制合适的喷涂工艺参数得到Al 2O 3/Ni 复合涂层,实验测试研究AI2O3量对涂层组织和摩擦性能的影响。

氩弧重熔对Q235钢B-C-N渗层冲蚀磨损性能的影响

摘要
研究了氩弧重熔对Ｑ２３５钢Ｃ＿Ｎ共渗层的组织结构、水冲蚀磨损及海水介质腐蚀磨损性能的影响。
ＸＲＤ分析显示，共渗层由ＦｅＢ、Ｆｅ２Ｂ、Ｆｅ３Ｂ、Ｆｅ２Ｎ、Ｆｅ８Ｎ和Ｆｅ３Ｃ相组成，氩弧重熔层由Ｆｅ２Ｂ、Ｆｅ３Ｎ、Ｆｅ８Ｎ、Ｆｅ３Ｃ和Ｆｅｚｓ（Ｂ，ｃ）６相组成；共渗层显微硬度最高值为１１９８．４ＨＶ，重熔层最高硬度值为１１９２．８ＨＶ，但硬度梯度变化平缓；在水介质冲蚀及海水介质腐蚀磨损试验中，重熔层的耐磨性均优于共渗层。
关键词ｃ＿Ｎ共渗氩弧重熔冲蚀磨损腐蚀磨损
中图分类号：ＴＧ４５６．９
文献标识码：Ａ
ＤＯ１：１０．１１８９６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５ — ０２３Ｘ．２０１５．１４．０２５
ＥｆｆｅｃｔｏｆＡｒｇｏｎＡｒｃＲｅｍｅｌｔｉｎｇｏｎＥｒｏｓｉｖｅＷｅａｒｏｆＢ — Ｃ — ＮＢｏｒｉｄｅｏｎＱ２３５Ｉｒｏｎ
・
１１６・
材料导报Ｂ：研究篇
２０１５年７月（下）第２９卷第７期
氩弧重熔对Ｑ２３５钢Ｂ — Ｃ — Ｎ渗层冲蚀磨损性能的影响
马壮，张焱鑫，李玲，李智超
（１辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，阜新１２３０００；２辽宁科技学院冶金工程学院，本溪１１７３００）

Al2O3颗粒增强共晶铝锰基复合材料的腐蚀磨损性能

Al2O3颗粒增强共晶铝锰基复合材料的腐蚀磨损性能杨唐;刘炳;文锋;郭璐;赵明露【摘要】The metallographic structures of Al-Mn eutectic alloy and its composite were investigated by XRD and SEM. The mass loss, friction coefficient and wear trace of the samples were studied under three different kinds of friction conditions. And their properties of erosion resistance were analyzed by SEM and EDS. The results show that the shapes of brittle Al-Mn compounds are changed as A12O3 particle is added. The mass loss and friction coefficient of the samples under corrosive liquid and abrasive condition are less than those under corrosive liquid condition, but higher than those under dry sliding condition. Thepits of samples under corrosive liquid condition are more than those under corrosive liquid and abrasive condition, and the furrows of samples under corrosive liquid and abrasive condition are deeper than those under dry sliding condition by observing wear traces. As the particle size of abrasive increases, wear rates of erosion samples increase first and then decrease in 7m/s erosion speed, but decrease gradually in 3. 5m/s. In addition, the mass of Al-Mn eutectic alloy samples increase after the erosion test under the 3. 5m/s erosion speed and 0, 15-0. 212mm particle size condition.%选择铝锰共晶合金及其复合材料作为研究对象,用XRD,SEM,EDS分析试样.首先分析了试样的金相组织,再分析了它们在三种摩擦条件下的磨损失重、摩擦因数及磨痕形貌,最后分析其耐冲蚀性能.结果表明:Al2O3颗粒的加入改变了铝锰化合物的形态；试样在仅有腐蚀液条件下的磨损量和摩擦因数最大,在有腐蚀液加磨粒条件下次之,在干摩擦条件下最小；从磨痕形貌可知在仅有腐蚀液条件比在腐蚀液磨粒条件有更多的凹坑,在腐蚀液磨粒条件比干摩擦条件有更深的犁沟.在7m/s冲蚀速度下,冲蚀试样的磨损率随磨粒粒径的增大呈先增大后减小的趋势；在3.5m/s下,磨损率随磨粒粒径的增大而逐渐减小,合金在0.15～0.212mm粒径下实验后出现“增重”现象.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】7页(P83-89)【关键词】金相组织;腐蚀磨损机制;铝锰合金;复合材料【作者】杨唐;刘炳;文锋;郭璐;赵明露【作者单位】新疆大学机械工程学院,乌鲁木齐830008【正文语种】中文【中图分类】TG146.2新疆地处沙漠干旱地区，河流、水库的蒸发量较大，水质盐化较快，容易形成高矿化度盐碱水质，对材料腐蚀尤为突出[1，2］。

钨极氩弧熔敷制备TiC-VC颗粒增强铁基涂层

钨极氩弧熔敷制备TiC-VC颗粒增强铁基涂层
孔令海
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2013(000)006
【摘要】钨极氩弧热源熔敷碳钢基体表面预涂的钛铁、钒铁、石墨及铁基自熔合金粉末,获得了具有良好耐磨性能的铁基耐磨涂层.试验测试和分析表明,熔敷层中原位生成了TiC-VC增强体,增强体呈颗粒状均匀分布于基体中,涂层表面硬度达到了HRC55以上,越靠近熔覆层表面,硬度越高,具备良好的耐磨性能.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】孔令海
【作者单位】济南大学,济南250000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.氩弧熔敷技术制备含NbC颗粒复合涂层的研究 [J], 宁亮亮;耿艳旭;廉杰;
2.硅对氩弧熔敷原位制备WC颗粒增强涂层组织及性能的影响 [J], 肖逸锋;李雪丰;杜行;许艳飞;贺跃辉
3.多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能 [J], 宋思利;邹增大;王新洪;李清明
4.氩弧熔敷原位合成ZrC-TiB2增强铁基涂层的组织与性能 [J], 陈鹏涛;曹梅青;吕萧;仇楠楠
5.钨极氩弧熔敷技术制备含TiC颗粒增强涂层的研究 [J], 宋思利;邹增大;王新洪;李清明
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镍基复合覆层的抗浆体冲蚀性能

镍基复合覆层的抗浆体冲蚀性能
康进兴;赵文轸;徐英鸽;冀捐灶;马康民
【期刊名称】《热加工工艺》
【年(卷),期】2002()2
【摘要】采用氧乙炔焰喷焊法制备 Ni基覆层材料及其加入 WC陶瓷颗粒的复合覆层材料 ,用光学显微镜分析覆层材料的金相组织 ,对覆层材料的浆体冲蚀抗力进行对比研究。

结果表明 :不同成分 Ni基覆层材料的抗浆体冲蚀能力接近 ;Ni基合金加入 WC陶瓷颗粒形成的复合覆层材料 Ni WC35的抗浆体冲蚀能力比基体材料有了很大的提高。

【总页数】3页(P1-2)
【关键词】浆体冲蚀;喷焊;复合材料;表面防护;水轮机;过流部件;镍基复合覆层;抗浆体冲蚀性能
【作者】康进兴;赵文轸;徐英鸽;冀捐灶;马康民
【作者单位】空军工程大学工程学院;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室;西安建筑科技大学机电学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK730.53;TG174.44
【相关文献】
1.真空熔烧Ni基合金覆层的耐磨性和抗冲蚀性能 [J], 王作青;陈必能;张黔
2.激光熔覆制备抗冲蚀磨损镍基复合涂层的研究进展 [J], 李英;李平
3.提高环氧复合胶粘层抗浆体冲蚀磨损性能的改性研究 [J], 耿刚强;王阳军;官磊;崔静娜
4.Cu基、Ni基喷焊层材料的浆体冲蚀性能研究 [J], 康进兴;赵文轸
5.镍基覆层材料抗冲蚀气蚀性研究 [J], 康进兴;赵文轸
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设计成分（质量分数）为６０％Ｎｉ６０Ａ＋１６％Ａ１Ｏ，＋
相结合，从而使其应用更广泛Ｉ４Ｊ。目前，多采用原位自生方法制备Ａ１：Ｏ一ＴｉＢ２复合层，原位自生增强相具有热力学稳定、晶粒细小且分布均匀、与基体结合良好等特点，从而可以提高界面的强度Ｊ，但其与自熔性合金
Ｖｏｌ，４８Ｎｏ．６Ｊｕｎ／２０１５
移
，
氩弧熔覆含Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＢ２增强颗粒的
自熔性镍基合金复合层的冲蚀磨损性能
董世知，马壮，陶莹，李智超，赵越超１２３０００；２．烟台南山学院工学院，山东龙口２６５７１３）（Ｉ．辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，辽宁阜新
一
粉末组合自由度小，熔覆层显微硬度相对较低。目前，
氩弧熔覆层增强颗粒多为成本较高的碳化物、硼化物等。为此，本工作结合原位自生增强颗粒和外加颗粒的优势，以原位合成的Ａ１：Ｏ一ＴｉＢ相作为增强颗粒，采用氩弧熔覆技术在Ｑ２３５钢表面熔覆自熔性镍基合金Ｎｉ６０Ａ，大幅降低了熔覆成本，提高了Ａ１Ｏ．ＴｉＯ复相
显微镜、ｘ射线衍射仪、显微硬度仪及冲蚀磨损试验对熔覆层的显微组织、物相结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能
进行分析。结果表明：熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合，界面无气孔、裂纹；熔覆层中有ＡｌＯ，ＴｉＢ，ＦｅＢ
２４％（Ａ１一ＴｉＯ－Ｂ２０３），另加５％硼砂以达到净化金属和助熔的目的。在Ａ１一ＴｉＯ２－Ｂ２０３体系中，由于Ａｌ的还原性比ＴｉＯ２和Ｂ：Ｏ。强，先将ＴｉＯ：中的［Ｔｉ］和ＢＯ，的［Ｂ］还原出来，并生成稳定氧化物Ａ１Ｏ，，被还原出的［Ｂ］和［Ｔｉ］化合生成ＴｉＢ２，总反应式为１０Ａ１＋３ＴｉＯ２＋３Ｂ２Ｏ３＝５Ａ１Ｏ＋３ＴｉＢ，反应的吉布斯自由能变化 △Ｇ＝
［摘
要］为了提高ＡｌＯ。－ＴｉＢ：复相陶瓷涂层的冲蚀磨损性能并降低熔覆成本，以Ｎｉ６０Ａ自熔性合金粉末、Ａｌ：Ｏ，
粉末以及Ａ１－ＴｉＯ２一Ｂ２０３体系为原料，在Ｑ２３５钢表面氩弧熔覆原位合成了Ａｌ２ｏ３一ＴｉＢ２增强颗粒复合层。采用金相
蚀性Ｌ１－２Ｊ。在金属表面制备Ａ１Ｏ一ＴｉＢ复相陶瓷涂层，
其高硬度、高Ａ１Ｏ，颗粒和原位反应体系Ａ１一ＴｉＯ：一Ｂ：Ｏ组成，
Ａ１Ｏ，一ＴｉＢ复相陶瓷材料是由Ａ１Ｏ３基体及分布在其中的ＴｉＢ颗粒组成的多晶体材料，分散的ＴｉＢ粒子
可以抑制Ａ１Ｏ，晶粒的生长并阻碍裂纹的扩展，使之具
有较高的硬度、强度和断裂韧性及良好的耐磨性和耐
２８４７．６５０７７＋０．４６２５６Ｔｊ
，
原位合成可以生成性
能良好的Ａ１Ｏ和ＴｉＢ增强颗粒。为了保证复合涂层内部存在能使涂层达到预期硬度、强度及耐磨性等的
增强颗粒，添加了１６％的外加颗粒Ａ１：Ｏ。。
和Ｆｅ，Ｎｉ，相生成；熔覆层的显微硬度最高可达７７１．９ＨＶ，较基体提高了３．８２倍；熔覆层的冲蚀磨损性能相对基体
提高了２．４９～４．７０倍。
［关键词］氩弧熔覆；Ａ１Ｏ，一ＴｉＢ：增强颗粒；镍基合金熔覆层；原位合成；冲蚀磨损［中图分类号］ＴＧ１７４．４５３［文献标识码］Ａ［文章编号］１００１—１５６０（２０１５）０６— ００３６— ０３
０前
言
１试验
１．１基材及熔覆材料基体材料为Ｑ２３５钢，尺寸为１００ｍｍ× ３０ｍｍ ×８
ｍｍ。熔覆材料为自熔性镍基合金Ｎｉ６０Ａ，化学成分（质量分数）：１５．０％～１７．０％Ｃｒ，１．０％Ｃ，４．０％～５．０％Ｓｉ，３．０％～３．８％Ｂ，４．０％一５．０％Ｆｅ，余量Ｎｉ。熔覆增强