张诗怡,刘秀波,刘一帆,祝杨,张林,孟元,梁金
为突破 Ti6Al4V 合金在关键运动零部件的应用限制,提高其耐磨减摩性能并延长稳定服役周期,采用激光熔覆技术成功在其表面制备 Co-5%Ti 3 SiC2 、Co-5%Ti 3 SiC2 -10%Cu、Co-5%Ti 3 SiC2 -20%Cu (wt. %) 三种配比的复合涂层,系统分析三种复合涂层的微观组织、物相、显微硬度以及室温和 600 ℃ 下的摩擦学性能和磨损机理。 研究发现:Co-5%Ti 3 SiC2 涂层主要由γ-Co 固溶体、润滑相 Ti 3 SiC2 、硬质相 TiC 和金属间化合物 CoTi x 构成,含 Cu 涂层出现新物相 Cu 及 CuTi x。 性能上,复合涂层的显微硬度均得到大幅提高,达到 Ti6Al4V 基体(370 HV0. 5 )的 2. 1 ~ 2. 4 倍。 室温下,Co-5%Ti 3 SiC2 -10%Cu 涂层表现出最好的减摩性能,摩擦因数降低了 68. 7%;而在 600 ℃ 下,复合涂层发生严重氧化,形成氧化膜使磨损率降低,其中 Co-5%Ti 3 SiC2-20%Cu 涂层磨损率为 2. 5×10-7 mm 3 / N·m,表现出最好的耐磨性。 探索了一类新的耐磨减摩涂层体系,表现出良好的提升效果,并揭示了 MAX 相与传统软金属之间的协同润滑过程。