不同载荷对HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层摩擦学性能的影响

摘要：

目的 提高深地钻探钻具关键零部件的抗磨性能.方法 采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备AlCoCrFeNi高熵合金涂层.采用X射线衍射仪对高熵合金粉末和涂层的相组成进行研究,采用扫描电子显微镜对高熵合金粉末及涂层的微观结构进行分析,使用维氏显微硬度计测得涂层的显微硬度,采用摩擦磨损试验机对涂层在不同载荷下的磨损行为进行研究.采用SEM和EDS对磨痕表面进行分析,采用XPS技术分析磨痕元素成分,利用三维白光干涉形貌仪测量涂层的磨损体积和表面粗糙度.结果 HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层结构致密,相结构为BCC相,显微硬度达(536±34)HV0.2,约为35CrMo钢基体[(278±20)HV0.2]的2倍.随着载荷的增加,涂层的摩擦系数减小、磨损率增大.相同载荷下(6 N),涂层的磨损率约为基体的41％.HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层的磨损失效机制为,低载荷下(2 N)主要为氧化磨损伴随着轻微的磨粒磨损;高载荷下(4、6 N)受到反复剪切应力出现疲劳磨损.结论 HVOF喷涂AlCoCrFeNi高熵合金涂层具有良好的抗磨性能,可以有效减轻磨损,有望应用于深地钻探钻具关键零部件的表面防护.

关键词：HVOF、AlCoCrFeNi、高熵合金涂层、抗磨性能

所属期刊栏目：51

分类号：TH117.1

在线出版日期：2022-11-01（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：185-191,327