等離子噴涂NiCrBSi涂層磨損-疲勞競(jìng)爭(zhēng)失效機(jī)理與規(guī)律研究.pdf

1、等離子噴涂技術(shù)以等離子弧為熱源，具有熔滴飛行速度快、熱源溫度高等特點(diǎn)。采用等離子噴涂技術(shù)得到的Ni基合金涂層具有良好的耐磨性能以及耐疲勞性能，能夠有效提高工件的服役壽命。等離子噴涂層服役的實(shí)際工況通常是“滾動(dòng)+滑動(dòng)”共存的接觸狀態(tài)，失效模式為磨損與接觸疲勞共存并相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。
　　本課題選用NiCrBSi合金粉末為噴涂材料，采用超音速等離子噴涂（SPS）和普通大氣等離子噴涂（APS）技術(shù)制備了NiCrBSi合金涂層，分別通過SE

2、M、XRD等實(shí)驗(yàn)測(cè)試了兩種工藝制備的NiCrBSi涂層的組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能，并研究了噴涂工藝參數(shù)對(duì)涂層組織性能的影響規(guī)律。通過對(duì)NiCrBSi涂層進(jìn)行滾動(dòng)接觸試驗(yàn)和隨機(jī)滑差率試驗(yàn)，分別研究了滾動(dòng)接觸條件下和“滾動(dòng)+滑動(dòng)”共存的接觸狀態(tài)下涂層的失效模式。研究了磨損與接觸疲勞共存并互相競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)下涂層的失效機(jī)制，對(duì)其失效壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。最終的研究結(jié)果表明：
　?。?）超音速等離子噴涂參數(shù)對(duì)噴涂NiCrBSi涂層的性能具有顯著影響。正交試

3、驗(yàn)表明，噴涂參數(shù)對(duì)涂層質(zhì)量影響的主次順序?yàn)椋簢娡侩妷?Ar流量>噴涂距離>噴涂電流；
　?。?）在純滾動(dòng)接觸狀態(tài)下，接觸應(yīng)力會(huì)顯著影響NiCrBSi涂層的接觸疲勞失效機(jī)制；涂層在低接觸應(yīng)力下接觸疲勞壽命較高，而高接觸應(yīng)力會(huì)降低涂層的接觸疲勞壽命，并且會(huì)提高發(fā)生界面分層失效的概率；
　?。?）同等接觸應(yīng)力下，APS制備的涂層壽命較低，由于其較高的孔隙率與較低的結(jié)合強(qiáng)度，發(fā)生分層失效的概率大于SPS制備的涂層;
　?。?）