Ni3Al型金属间化合物涂层中原位自生的M7C3型碳化物及涂层耐磨性研究

摘要：

本文针对工业高温高耐磨的防护需求,研究一种原位自生CrxCy碳化物增强Ni3Al金属间化合物涂层,替代现有的NiCr-Cr3C2涂层.研究中采用真空雾化工艺制备了碳化物体积含量70%的一种原位自生碳化物的Ni3Al型金属间化合物粉末,通过HVOF喷涂工艺制备涂层.借助扫描电镜和X射线衍射等手段,研究粉末与涂层的显微组织、相成分及碳化物分布形貌.结果表明,粉末和涂层中的碳含量均与设计保持一致;粉末以及涂层中的显微组织均主要由(Ni,Cr)3Al+M7C3型碳化物相组成,且粉末和涂层中的两相比例基本一致;其中弥散分布的原位自生M7C3型碳化物呈条片状,X射线衍射配合电子能谱分析显示该碳化物为(Cr,Al)7C3;测试并比较了研制涂层与商用Cr3C2-NiCr涂层的硬度和滑动摩擦磨损性能,当温度升高到700℃,研制涂层的显微硬度几乎没有变化;含有原位自生的M7C3型碳化物的Ni3Al型金属间化合物涂层拥有比Cr3C2-NiCr涂层更低更稳定的摩擦系数、更好的磨损抗力以及与对磨副更佳的相容性,尤其高温耐磨性表现优异;研制涂层中片状条状M7C3型碳化物颗粒有效阻碍磨粒的显微切削运动,对摩擦副形成了很好的保护作用,显著改善了耐磨性.该涂层在高温对磨条件下具有很好的潜在应用价值.

关键词：Ni3Al金属间化合物、高温耐磨涂层、原位自生碳化物、高温摩擦磨损

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分类号：TG174.4(金属学与热处理)

资助基金：北京市科技计划课题Z171100002217061;国家国际科技合作专项2015DFA50970

在线出版日期：2018-02-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：13-23