鐵基石墨自潤滑堆焊涂層材料研究.pdf

1、摩擦和磨損是造成材料和能源損失的主要原因之一。潤滑是減少摩擦降低磨損的最為有效的措施。具有優(yōu)良減摩耐磨性能的自潤滑材料已成為材料研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。本文采用傳統(tǒng)焊條堆焊的方法,通過原位合成的方法生成自潤滑石墨相,系統(tǒng)的研究了不同的合金元素(Si,Ni,Al)對石墨相形態(tài),焊縫的硬度和韌性,以及堆焊焊縫的摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明:原位合成的石墨相分布均勻,堆焊出的涂層厚,是一種低成本的理想的自潤滑涂層材料。
　　 對堆焊材料配

2、方的研究表明:確定SiC為提供C源的碳化物,經(jīng)過熱力學(xué)計(jì)算,理論上可以出現(xiàn)石墨。SiC藥皮重量系數(shù)為10％時(shí)沒出現(xiàn)石墨,SiC藥皮重量系數(shù)為20％～50％時(shí)焊縫中均出現(xiàn)石墨。通過控制SiC藥皮重量系數(shù),可以控制焊縫中石墨的量。SiC藥皮重量系數(shù)在20％時(shí),焊條焊接工藝性最好。Ni、B、Al降低熔滴表面張力,Al和Ni共同作用下明顯增大熔滴表面張力。焊縫冷卻速度過快不利于石墨的析出。影響焊縫成型的因素有兩個(gè):一是石墨化元素Al的加入量:二

3、是焊縫中的碳含量。石墨是在焊縫金屬液態(tài)的時(shí)候通過共晶反應(yīng)形成的。含碳量是影響石墨是否析出的重要原因。Si、Al元素均促進(jìn)生成片狀石墨,B、Ni元素促進(jìn)生成球形石墨。石墨在焊縫金屬中呈梯度分布。因?yàn)楹附尤毕莸拇嬖?焊縫的沖擊韌性很差。
　　 對石墨型自潤滑堆焊涂層材料摩擦磨損性能的研究試驗(yàn)表明:20SiC在重載荷和低載荷下,摩擦系數(shù)相差很小,重載荷下摩擦系數(shù)略大,摩擦系數(shù)曲線趨勢一致。重載荷下的磨損形式是疲勞磨損,低載荷下的磨損形