激光熔覆亞微-納米固體自潤滑涂層工藝及組織結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、為了獲得較寬溫度下使用的固體亞微米/納米自潤滑涂層，本研究采用脈沖YAG激光熔覆技術(shù)，在45鋼表面制備亞微米/納米固體自潤滑涂層，為下一步HVOF噴涂自潤滑涂層的工藝奠定材料基礎(chǔ)。
　　 針對(duì)不同工況的需要，設(shè)計(jì)了兩種具有寬溫自潤滑性能的復(fù)合材料體系，即亞微米WS2和納米h-BN鎳基自潤滑涂層體系，研制了一套激光熔池的保護(hù)氣體和水冷裝置分別保護(hù)激光熔池和聚焦鏡片，研究了微米和納米級(jí)粉末的混料工藝和激光熔覆工藝，進(jìn)而分析了不同組分

2、粉末的激光熔覆層的組織結(jié)構(gòu)和摩擦磨損性能。
　　 激光熔覆鎳基粉末＋裸露的WS2和hBN時(shí),WS2容易分解，hBN容易上浮到熔池表面，固體潤滑相無法有效添加到激光熔池；而采用高能球磨對(duì)納米相進(jìn)行包覆修飾的粉末后，能獲得表面連續(xù)、平整、有金屬光澤，并且與基體成良好冶金結(jié)合的復(fù)合涂層。
　　 采用SEM(＋EDX)和XRD等現(xiàn)代分析手段，研究了熔覆層的組織結(jié)構(gòu)，分析了激光熔覆過程中的熔池行為。結(jié)果表明：1）包覆前，WS2涂層

3、中大部分WS2受熱分解為W＋SO2。W因比重大，在熔池底部沉積為白色塊狀，且隨組分中WS2的含量增加而增多增大。熔覆層內(nèi)的結(jié)構(gòu)為：γ-Ni＋固體自潤滑相(CaF2、WS2和CrS)；含hBN熔覆層組織均勻，其中當(dāng)BN含量在10％時(shí)成形最好，但是涂層中BN含量較少；2）包覆后，WS2分解明顯減少，熔覆層組織中的凝固縮孔數(shù)量少且孔隙小，組織均勻；hBN涂層熔覆層致密度高，BN部分熔化與Ni合金生成新的硬質(zhì)相CrxBy。
　　 顯微硬