热处理NiAl-Bi2O3涂层的宽温域循环摩擦学行为及高低温润滑相再生机制

摘要：

采用UMT-3高温摩擦试验机评价了氩气气氛800℃热处理等离子喷涂NiAl-Bi2O3涂层在室温至800℃的摩擦磨损性能.通过分析热处理前后涂层及其摩擦表/界面的组成和微结构演变,首次研究了热处理NiAl-Bi2O3涂层的高低温润滑相(NiBi、Bi2O3和NiO)自适应再生机制及宽温域循环摩擦学行为.结果表明:热处理能使涂层中产生弥散增强的Al2O3和具有中低温润滑性的金属间化合物NiBi,提高了涂层室温至800℃的减摩抗磨性能,尤其使涂层在400℃的摩擦系数和磨损率分别从0.39和35.56×10-5mm3/(N·m)降至0.28和8.53×10-5mm3/(N·m);在800℃时,接触表面通过摩擦氧化再次产生润滑相(Bi2O3、NiO),并与增强相Al2O3等自适应形成连续润滑的摩擦层,明显改善了涂层在宽温域、高低温循环下的润滑和抗磨性能.这种润滑相再生和连续摩擦层形成机制有望进一步提高金属基复合涂层的宽温域服役寿命.该研究结果对发展固体润滑和抗磨材料新技术具有重要的现实意义.

关键词：NiBi、Bi2O3、自适应再生、热处理、摩擦学性能、大气等离子喷涂、涂层

所属期刊栏目：43

分类号：TH117.1;TH142.2

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：49-63