Ti6Al4V合金激光原位合成自润滑复合涂层高温摩擦学性能
2019-03-21周仲炎庄宿国杨霞辉罗迎社刘秀波
周仲炎,庄宿国,杨霞辉,王 勉,罗迎社,刘 煜,刘秀波,4
(1中南林业科技大学 材料表界面科学与技术湖南省重点实验室, 长沙 410004;2西安航天动力研究所,西安 710100;3长沙学院 机电工程学院, 长沙 410022;4河南科技大学 高端轴承摩擦学技术与应用国家地方联合工程实验室, 河南 洛阳 471003)
Ti6Al4V合金具有耐腐蚀性好、比强度高、耐高温等性能优点,在航空、海洋工程、生物医疗等领域应用广泛[1-2]。在这些领域中高温高速、高负荷、腐蚀介质条件下工作的Ti6Al4V合金运动零部件(如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、中介机闸、轴承壳体等),其高温耐磨减摩性能将影响整个系统的服役寿命和可靠性,因此在Ti6Al4V合金运动部件表面研制出宽温域内具有良好高温耐磨减摩性能的复合涂层成为学术界和工业界的迫切需要[3-5]。
目前国内外采用激光熔覆等手段改善Ti6Al4V合金高温耐磨减摩性能已有报道[6-7]。Lu等[8]在钛合金(Ti6Al4V)基体预置NiCr/Cr3C2-WS2复合合金粉末的激光熔覆过程中,除Ti,C,W原子优先反应生成耐磨增强相TiC,TiWC2外,固体润滑剂WS2与碳化物Cr3C2在激光熔池中能“原位”合成具有润滑作用的硫化物CrxSy和Ti2CS,在室温至600℃温度范围具有优异的耐磨减摩效果。Xin等[9]以Cr3C2(NiCr)为增强相,Cu/MoO3为主要材料,在GH4169合金基体上制备自润滑复合涂层NiCrAlY/Cr3C2(NiCr)/Cu/MoO3,结果表明CuMoO4和固体润滑相(MoO3,NiO,Cr2O3和CuO)的协同润滑作用是复合涂层在600~800℃保持较好耐磨性和自润滑性的主要原因。但据作者了解,目前通过激光熔覆原位合成硬质相、金属氧化物和金属硫化协同作用,在宽温域下具有良好自润滑耐磨性能复合涂层的研究还较少。……
