【摘 要】
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磨损是各类机械零件失效的主要形式之一,因此提高摩擦部件表面的润滑性和耐磨性至关重要。本文以改善摩擦部件表面的减摩耐磨性为研究背景,选用润湿性、耐腐蚀性、耐高温和耐磨性等综合性能良好的镍基自熔性合金粉末为粘结相,引入合金元素Ti、固体自润滑相MoS2及Ti3SiC2和稀土氧化物La2O3等综合性能良好的改性材料,采用激光熔覆技术在HT270灰铸铁表面制备不同成分的自润滑耐磨涂层,并分析表征了MoS2
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磨损是各类机械零件失效的主要形式之一,因此提高摩擦部件表面的润滑性和耐磨性至关重要。本文以改善摩擦部件表面的减摩耐磨性为研究背景,选用润湿性、耐腐蚀性、耐高温和耐磨性等综合性能良好的镍基自熔性合金粉末为粘结相,引入合金元素Ti、固体自润滑相MoS2及Ti3SiC2和稀土氧化物La2O3等综合性能良好的改性材料,采用激光熔覆技术在HT270灰铸铁表面制备不同成分的自润滑耐磨涂层,并分析表征了MoS2、Ti3SiC2和La2O3及其添加量对熔覆层相组成、显微组织、显微硬度、室温和200℃摩擦学性能的影响及减摩耐磨作用机制,考察了润滑条件、载荷和频率对不同体系熔覆层摩擦学性能的影响,结果表明:1.在“Ni60A+Ti+MoS2+La2O3”体系中,添加La2O3后可以明显细化晶粒,使组织更加均匀致密,大幅度提高熔覆层的显微硬度及耐磨性;La2O3改性后涂层的摩擦学性能也得到了明显改善,室温磨损时添加1.0%La2O3涂层的摩擦系数仅为0.48,与未添加La2O3的涂层相比,磨损率降低了 46.9%;200℃磨损时添加1.0%La2O3涂层的摩擦系数为0.53,磨损率较未添加La2O3的涂层降低了 38.2%。磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损。2.“Ni60A+Ti3SiC2”体系熔覆层的平均显微硬度为630HV0.2～668HV0.2,远大于基体硬度。室温和200℃条件下磨损时,添加1 5%Ti3SiC2熔覆层的减摩耐磨性显著提升。“Ni60A+Ti3SiC2+MoS2”体系熔覆层摩擦学性能较单一 Ti3SiC2润滑剂涂层进一步提升,尤其是200℃磨损时,MoS2和Ti3SiC2的协同润滑效果更好。再经1.0%La2O3改性后熔覆层的组织结构和摩擦学性能进一步优化提升,摩擦系数降至0.306、磨损率降至1.3 3 × 10-6mg/（N·mm）,磨损机制主要为粘着磨损。3.在油润滑中,“Ni60A+Ti3SiC2”体系熔覆层具有更好的摩擦学性能,尤其是在有机钼添加剂润滑油中的摩擦系数仅为0.085,减摩润滑效果最佳。熔覆层摩擦系数随载荷和频率的增大均呈现先降低后升高的变化趋势。
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