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0Cr18Ni9Ti表面等离子熔覆多元合金涂层的制备及其耐磨性

0Cr18Ni9Ti,,等离子熔覆,涂层,耐磨性

       奥氏体不锈钢具有良好的综合力学性能和工艺性能，在氧化性和还原性介质中均表现出较好的耐蚀性。此外，奥氏体不锈钢制品表面光洁度高，容易清洁与维护。因此，奥氏体不锈钢在工业、民用、国防等诸多领域得到了广泛应用，现已成为不锈钢中种类较多、使用量最大的一种钢材，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及使用量的一半以上。但是，奥氏体不锈钢表面硬度低、摩擦因数大、耐磨性差等缺点限制了其在摩擦零部件制作方面的应用。

       基于磨损损伤发生于材料表面，表面工程技术因能够赋予材料表面全新组织、成分和性能，从而被广泛用于提高金属材料的耐磨性。目前，在不锈钢表面已经应用的表面技术有物理气相沉积（PVD），化学气相沉积（CVD），高能束表面熔覆，表面纳米化和摩擦搅拌表面强化等方法。

       等离子表面熔覆技术是一种利用等离子弧为热源将粉末加热至熔融状态并沉积在金属表面的方法。利用该方法制备的涂层与基体的表面能形成牢固的冶金结合，该方法具有成本低、效率高、熔覆层质量优等特点。本研究分别选用CoCrFeMnNi粉末和SiC与CoCrFeMnNi的混合粉末作为熔覆粉末，运用等离子熔覆技术在0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢基体表面制备了CoCrFeMnNi涂层（涂层1）和SiC改性CoCrFeMnNi涂层（涂层2）。采用X射线衍射(XRD)分析了熔覆层的物相组成。借助显微硬度计测量了熔覆层的表面硬度。采用摩擦磨损试验机对比研究了0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和两种涂层的耐磨性。

       结果表明：涂层与其相应粉末的相结构一致。显微硬度测试表明，涂层2的平均硬度约为353.93 HV_0.1，涂层1的平均硬度约为151.96 HV_0.1，基体的平均硬度值约为221.23 HV_0.1，涂层2的硬度明显高于涂层1和基体。表明SiC颗粒能够提高涂层的硬度。涂层2的磨损失重和比磨损率约为涂层1的7.2%和8.2%，为基体的42.9%和53.6%，即SiC改性CoCrFeMnNi涂层具有更高的耐磨性。