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NiCr基多元复合润滑涂层的耐磨性能研究

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研究可在较宽温度范围内使用，且保持良好润滑效果的金属基固体润滑复合涂层具有重要意义。本研究利用高能效超音速大气等离子喷涂分别制备NiCrAl-Cr2O3-BN-MoS2（简称BN-MoS2）和NiCr-Cr2O3-Ag-CaF2/BaF2（简称Ag-CaF2/BaF2）多元复合润滑涂层，对比分析涂层结构对其结合强度、表面硬度及其高温下耐磨性能的影响规律。结果表明，相较于BN-MoS2涂层，Ag-CaF2/BaF2涂层结构致密，润滑相分布均匀，其结合强度为38.2±1.2 MPa，比BN-MoS2涂层高49.2%，而表面洛氏硬度仅高4.5%。随温度升高，BN-MoS2涂层的平均摩擦系数变化不明显，而Ag-CaF2/BaF2涂层降低了25%，其中，600℃时Ag-CaF2/BaF2涂层平均摩擦系数比BN-MoS2涂层低22.2%。在400℃时，BN-MoS2涂层的磨损深度比Ag-CaF2/BaF2涂层高出22.5%；温度升高至600℃时，BN-MoS2涂层和Ag-CaF2/BaF2涂层的磨损深度降低。由上述结果可知，在400℃-600℃时，Ag-CaF2/BaF2涂层的润滑性能和耐磨性能均优于BN-MoS2涂层，且其在600℃时效果最佳。