銅合金粉體材料涂層摩擦磨損性能研究.pdf

1、自主研發(fā)的減摩Cu-14Al—X合金具有高強度、優(yōu)良塑性、耐磨耐蝕性等優(yōu)點，已成功應用于拉伸沖壓模具當中。為了進一步將該合金拓廣應用于表面工程領域，本文討論了用以Cu-14Al—X合金為基礎制備的合金粉末，分別采用等離子噴焊和激光熔覆兩種工藝制備涂覆層，并對涂覆層組織結(jié)構(gòu)及摩擦磨損性能進行研究。 運用掃描電鏡、X射線衍射、電子探針等研究方法對等離子噴焊層和激光熔覆層的顯微組織進行了研究，結(jié)果表明，制備工藝的不同對涂覆層的組織形貌

2、、涂覆層成分、硬度影響明顯：1、激光熔覆層和等離子噴焊層的物相組成相同，都為α＋γ2＋β'＋K相，但組織形貌差別顯著。激光熔覆層組織細小、致密，沒有明顯的晶界，硬質(zhì)K相彌散分布于α＋γ2＋β'構(gòu)成的基體相之中，等離子噴焊層的硬質(zhì)K相尺寸相對較大且分布不均勻。2、等離子噴焊層和激光熔覆層的元素含量也有較大差異，尤其是Fe元素的含量差異明顯。等離子噴焊層中的Fe元素含量達到了11．30％，而激光熔覆層中的Fe元素含量只有3．83％。3、激光

3、熔覆層的表面硬度也遠高于等離子噴焊層。激光熔覆層的表面硬度達到了43．88HRC，而等離子噴焊層的表面硬度只有28．5lHRC。 在RFT—Ⅲ型摩擦磨損試驗機上測試了等離子噴焊層和激光熔覆層的摩擦磨損性能，結(jié)果表明在邊界潤滑條件下：1、等離子噴焊層與激光熔覆層的摩擦磨損機理有明顯差異。等離子噴焊層在低載荷下以輕微的磨粒磨損為主要磨損形式，在高載荷條件下轉(zhuǎn)變?yōu)檩^嚴重的粘著磨損并伴隨有輕度的磨粒磨損。激光熔覆層則以磨粒磨損為主。2、

4、等離子噴焊層在低載荷條件下表現(xiàn)出了優(yōu)良的摩擦磨損性能，但在高載下，磨損量和摩擦系數(shù)都會劇烈增加，摩擦性能不如激光熔覆層穩(wěn)定。 在相同摩擦條件下，將激光熔覆層、等離子噴焊層和Cu-14Al—X合金的摩擦磨損性能進行了對比。結(jié)果表明：1、激光熔覆層和Cu-14Al—X合金均以磨粒磨損為主要磨損方式，而等離子噴焊層的磨損方式以粘著磨損為主。2、等離子噴焊層在低載荷下摩擦性能優(yōu)于Cu-14Al—X合金和激光熔覆層，但在高載荷下，耐磨損性