欧阳春生，刘秀波,2，罗迎社，梁珏，孟元，王跃明

304不锈钢表面激光制备Ti3SiC2-Ni基自润滑复合涂层的高温摩擦学性能

欧阳春生1，刘秀波1,2，罗迎社3，梁珏1，孟元1，王跃明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.中国科学院兰州化学物理研究所 固体润滑国家重点实验室，兰州 730000；3.湖南交通工程学院，湖南 衡阳 421000；4.湖南科技大学，湖南 湘潭 411201）

提高304不锈钢减摩耐磨性能。使用LDM-8060型半导体激光加工系统，制备出三种不同配比的Ti3SiC2-Ni基自润滑耐磨复合涂层。使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）及其自带的能谱仪（EDS）对304不锈钢与Ti3SiC2-Ni基涂层进行表征，并系统地分析其在室温和600 ℃下的摩擦学性能和磨损机理。复合涂层主要由Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体，硬质相Fe2C、Cr7C3和TiC，润滑相Ti3SiC2组成。其平均显微硬度分别为451.14、419.33、359.92HV0.5，明显高于304不锈钢基体的平均显微硬度（238.91HV0.5）。室温下，Ti3SiC2-Ni基复合涂层摩擦系数的平均值分别为0.41，0.46和0.48，磨损率分别为6.37×10−5、16.52×10−5、4.16×10−5mm3/(N·m)，均低于304不锈钢（0.56、46.35×10−5mm3/(N·m)）。在600 ℃下，Ti3SiC2-Ni基复合涂层的平均摩擦系数分别为0.38，0.43和0.41，磨损率分别为12.51×10−5、7.58×10−5、7.79×10−5mm3/(N·m)，也均低于304不锈钢（0.66，24.25×10−5mm3/(N·m)）。在室温和600 ℃下，Ti3SiC2-Ni基复合涂层能有效地提高304不锈钢的显微硬度，进而提升其摩擦学性能。其中添加10%Ti3SiC2的Ti3SiC2-Ni基复合涂层在600 ℃下表现出最好的耐磨性，而添加5%Ti3SiC2的Ti3SiC2-Ni基复合涂层在室温和600 ℃下表现出最好的减摩性能。

304不锈钢；激光熔覆；Ti3SiC2；自润滑；耐磨复合涂层；高温摩擦性能

304不锈钢由于良好的耐磨及耐蚀性能，在食品、化工等领域被广泛应用[1-3]。虽然304不锈钢的低温强度优异，但在高温下，不锈钢氧化严重且硬度退化大，极大地限制了其在运动部件上的应用。……