摻雜納米SiC的硫化物等離子噴涂復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能研究.pdf

1、本文用具有優(yōu)異減摩性能的過渡金屬層狀硫化物(FeS，MoS<,2>，WS<,2>)做為軟質(zhì)基，結(jié)合納米SiC的優(yōu)異物理性能，選用摻雜的納米SiC做為硬質(zhì)相，采用大氣等離子噴涂工藝制備出摻雜納米SiC的硫化物復(fù)合涂層。運(yùn)用掃描電子顯微鏡、金相顯微鏡和涂層附著力自動(dòng)劃痕儀分析納米粉末及復(fù)合涂層的形貌、結(jié)構(gòu)和組織性能進(jìn)行表征觀察和測定。采用MPX-2000型銷盤式摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)、MS-T3000型球盤式摩擦磨損試驗(yàn)儀和MG-2000型銷盤式摩

2、擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)測試摻雜納米SiC的硫化物復(fù)合涂層的摩擦系數(shù)隨著滑動(dòng)距寡或者時(shí)間變化規(guī)律。 微觀組織實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加不同含量的納米SiC對形成的硫化物復(fù)合涂層的影響也不同。在制備的。FeS/SiC復(fù)合涂層中，隨著SiC添加量的增大，涂層表面組織變得疏松，粗糙度增大，孔隙率上升，表面結(jié)合力降低。在WS<,2>/SiC復(fù)合涂層中，提高SiC的添加量，WS<,2>/SiC復(fù)合涂層的表面形貌相比較純WS<,2>涂層，其表面的平滑程度和熔化

3、顆粒的鋪展性較好，出現(xiàn)明顯的層片狀結(jié)構(gòu)，孔隙率降低。對于獲得的MoS<,2>/SiC復(fù)合涂層，其表面組織鋪展性一般，觀察到較多呈松散堆積球狀顆粒，孔隙率隨著SiC量的增加而降低。 摩擦實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)FeS/SiC復(fù)合涂層在不同程度降低干摩擦條件下的摩擦系數(shù)，含30﹪SiC的復(fù)合涂層由于納米SiC提供了足夠的承載能力和耐磨性，使得該涂層具有低的摩擦系數(shù)和優(yōu)良的抗粘著磨損的能力。FeS/SiC復(fù)合涂層較高的孔隙率，提高其在油潤

4、滑條件下的摩擦學(xué)性能。(2)WS<,2>/SiC復(fù)合涂層亦能不同程度的降低干摩擦條件下鋼基體的摩擦系數(shù)。油潤滑條件，WS<,2>/SiC復(fù)合涂層對于較高載荷時(shí)具有穩(wěn)定的減摩效果。主要的磨損機(jī)制是磨粒磨損。在高溫條件(100℃和200℃)下，涂層具有減摩效果，表面脫落的磨屑在涂層和對磨盤上堆積，形成典型的粘著磨損。溫度上升到300℃時(shí)，其磨損機(jī)制是嚴(yán)重的粘著磨損--擦傷。(3)干摩擦條件下，MoS<,2>/SiC復(fù)合涂層不同程度降低鋼基體