激光熔覆NiCrBSi/Ag复合涂层 结构及空间摩擦学性能

摘要：

目的 提高钛及钛合金的空间摩擦学性能,拓展钛及钛合金在空间技术领域的应用范围.方法 用激光熔覆技术在纯钛基材表面制备了NiCrBSi/Ag复合涂层.用X-射线衍射仪、扫描电镜和高分辨透射电镜分析涂层的物相组成、显微组织结构和晶体结构.用空间摩擦学实验系统对NiCrBSi/Ag复合涂层在真空、原子氧和紫外辐照三种模拟空间环境以及大气环境下的摩擦学性能进行系统的研究.采用扫描电镜和能量色散光谱仪对摩擦测试后NiCrBSi/Ag复合涂层的磨痕形貌和对偶不锈钢钢球的磨痕形貌及元素面分布进行分析.深入探讨NiCrBSi/Ag复合涂层在三种模拟空间环境及大气环境下的磨损机理.结果 在纯钛基材表面通过激光熔覆制备的NiCrBSi/Ag复合涂层主要物相组成为NiTi、Ni3Ti、Cr2Ni3、Cr3Si、TiB2、Cr-Ni-Ti-Fe、Ag相,显微结构主要为等轴晶和枝状晶组织.复合涂层具有较高的显微硬度,涂层截面平均显微硬度约为830HV0.2,约是钛基材硬度的4.4倍.复合涂层在真空、原子氧和紫外辐照模拟空间环境下的摩擦系数和磨损率均小于大气环境下的值.在三种模拟空间环境下,相对于纯钛基材,复合涂层的磨损率约小2个数量级.复合涂层在真空、原子氧和紫外辐照模拟空间环境下的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损,在大气环境下的磨损机理主要为磨粒磨损.结论 NiCrBSi/Ag复合涂层可以显著提高纯钛基材在真空、原子氧和紫外辐照三种模拟空间环境以及大气环境下的摩擦学性能.

关键词：钛、钛合金、复合涂层、激光熔覆、空间、摩擦学性能、磨损机理

所属期刊栏目：48

分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：安徽省自然科学基金项目1908085QE174;安徽科技学院人才项目100005

在线出版日期：2019-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：177-184