超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层高温摩擦磨损性能与热处理改性研究
编号:159
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更新:2025-04-14 14:20:20 浏览:15次
特邀报告
摘要
本研究系统探究了超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层在高温环境下的摩擦学行为及其热处理改性机制。通过扫描电镜(SEM)、高温显微硬度测试、白光干涉仪及拉曼光谱分析,揭示了温度对涂层摩擦磨损特性的影响规律。结果表明:当温度从室温升至600℃时,涂层显微硬度降低63.7%,摩擦系数由0.75降至0.18,而磨损率增加25倍。磨损机制呈现温度依赖性演变:室温下以疲劳磨损为主,400℃时氧化磨损与磨粒磨损共存,600℃时转变为以NiCr2O4尖晶石相诱导的磨粒磨损主导。进一步通过400-800℃短时热处理改性发现,600℃处理可触发非晶相晶化反应,生成纳米相,使显微硬度提升33%至1116.3 Hv0.2,摩擦系数降低至0.45;800℃处理促使涂层形成等轴晶组织(平均晶粒尺寸0.17μm),虽然硬度下降至939.7 Hv0.1,但通过提高内聚力减轻疲劳磨损使磨损率较原始涂层降低48%。差示扫描量热(DSC)分析确定500℃为非晶相晶化临界温度,与激光熔覆涂层对比表明,800℃热处理后涂层的断裂韧性与激光熔覆试样相近。研究证实通过温度场调控可实现涂层结构优化,但需精确控制热处理温度窗口(600℃附近)以避免晶粒粗化的负面效应。该研究为HVOF涂层的性能优化提供了重要理论依据。
关键词
超音速火焰喷涂; NiCrBSi涂层;高温磨损;热处理
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