鋁基非晶納米涂層制備和摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、鋁及鋁合金以其輕質(zhì)、高比強(qiáng)度和高比剛度、良好的機(jī)械加工以及易于回收利用等優(yōu)點(diǎn)，成為了21世紀(jì)最具發(fā)展前景的工程結(jié)構(gòu)材料。然而，鋁及鋁合金的耐磨損性能差、易于腐蝕等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約其廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。近年來，隨著熱噴涂制備非晶納米晶涂層和粉芯絲材制備技術(shù)的不斷發(fā)展，使得為鋁合金提供優(yōu)質(zhì)防腐耐磨功能的非晶納米晶表面防護(hù)材料成為可能。
　　本文利用高速電弧噴涂技術(shù)的高效、穩(wěn)定和快速凝固特性，在鋁合金表面制備了Al-Ni-Mm和Al-Ni-

2、Mm-Co非晶納米晶涂層。通過正交優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得了最佳工藝參數(shù)。研究了鋁基非晶納米晶涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)和常規(guī)力學(xué)性能，分析了涂層中非晶納米晶形成機(jī)制，探討了鋁基非晶納米晶涂層的摩擦學(xué)性能，為鋁基非晶納米晶涂層在鋁合金作為摩擦部件和防護(hù)應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。取得的主要研究成果如下:
　　1、通過正交優(yōu)化試驗(yàn)，獲得了最佳噴涂工藝參數(shù):噴涂電流為140A，噴涂電壓為34V，噴涂距離為230mm，噴槍移動(dòng)速度為500mm/s，空氣

3、壓力為0.5MPa。采用該種工藝，分析了涂層得組織結(jié)構(gòu)。研究表明:兩種鋁基非晶納米晶涂層的組織主要由α-Al相、AlNi相、Al3Lα(Ce)相構(gòu)成。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，Al-Ni-Mm-Co非晶納米晶涂層內(nèi)含有微量Al13Co4納米晶相。
　　2、Al-Ni-Mm和Al-Ni-Mm-Co非晶納米晶涂層的物理性能優(yōu)良，孔隙率均低于2.5％，涂層的平均硬度要遠(yuǎn)高于基體的硬度，非晶含量最高可達(dá)到約21.50vol.％。涂層與基體間的結(jié)合較好，沒