表面織構(gòu)增強(qiáng)B4C-Ni復(fù)合涂層摩擦學(xué)與接觸疲勞性能研究.pdf

1、熱噴涂作為再制造工程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，在許多旋轉(zhuǎn)部件的損傷修復(fù)及表面強(qiáng)化方面具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于涂層多孔、多界面以及復(fù)雜的界面結(jié)合問(wèn)題，使其性能明顯區(qū)別于勻質(zhì)材料。本文采用等離子噴涂設(shè)備制備 B4C/Ni復(fù)合涂層，并在基體和涂層表面分別制備了表面織構(gòu)（圖案），研究表面織構(gòu)對(duì)涂層結(jié)合強(qiáng)度、摩擦學(xué)性能、滾動(dòng)接觸疲勞性能的影響。
　　隨著噴涂功率的增大，涂層內(nèi)B4C與Ni的化學(xué)反應(yīng)程度不斷加深，導(dǎo)致了涂層內(nèi)B4C剩余含量的減少

2、。并非涂層中B4C顆粒含量越高，涂層的綜合性能就越優(yōu)越，只有在保證B4C顆粒彌散分布的前提下，適當(dāng)?shù)目刂艬4C與Ni的化學(xué)反應(yīng)程度才可使涂層綜合性能達(dá)到最佳。
　　織構(gòu)密度過(guò)小，對(duì)于基體與涂層的織構(gòu)嵌合作用有限，不能顯著改善涂層的結(jié)合強(qiáng)度；而織構(gòu)密度過(guò)大，基體表面過(guò)于粗化，反而對(duì)涂層與基體的機(jī)械嵌合作用不利。間距為400μm的織構(gòu)涂層結(jié)合強(qiáng)度最高。在拉伸測(cè)試中，B4C/Ni復(fù)合涂層主要有2種斷裂形式：涂層內(nèi)部斷裂、涂層-基體結(jié)合處

3、斷裂。
　　隨著表面織構(gòu)深度的增大，涂層摩擦系數(shù)穩(wěn)定值出現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。較小深度涂層摩擦系數(shù)穩(wěn)定值達(dá)到最小值。當(dāng)織構(gòu)取向不同時(shí)，隨著摩擦磨損的進(jìn)行，摩擦系數(shù)都逐漸減小。而隨著摩擦磨損的繼續(xù)，只有30°取向的表面織構(gòu)涂層摩擦系數(shù)表現(xiàn)出了繼續(xù)減小的趨勢(shì)。表面織構(gòu)涂層的磨損比較輕微，耐磨性能優(yōu)越。
　　在不同表面狀態(tài)條件下，等離子噴涂 B4C/Ni復(fù)合涂層的滾動(dòng)接觸疲勞失效模式包括點(diǎn)蝕、剝落和磨損三種形式。其中，無(wú)織構(gòu)涂層的