铝合金表面Ni-Al-Ag 自润滑复合涂层的制备及摩擦学性能研究
2023-08-21闫成旗贾竹英李占君
闫成旗,贾竹英,李占君
(安阳工学院a.机械工程学院,b.工程训练中心,河南 安阳 455000)
0 前 言
改善铝合金室温以及高温下的摩擦学性能,使其在宽温域环境中正常使用成为研究的重要工作之一[1,2]。表面涂层技术是提高材料摩擦学性能的重要途径之一。Zadorozhnyy 等[3,4]通过机械球磨方法在硬铝基体表面制得了Ni-Al 金属间化合物复合涂层,研究结果表明,球磨过程中Ni 和Al 之间反应可直接生成NiAl 和Ni3Al 金属间化合物,并且提出通过调节球磨强度、球磨时间、粉末组成和退火处理可以优化涂层的相组成。Chen 等对机械球磨方法在钛合金表面制备Ti-Cu-Al[5]、Cr - Al[6]、NiCrAlCoY - Al[7]、Al - Si[8]和Al-B4C[9]等复合涂层的扩散行为、金属间化合物生成和摩擦学性能进行了大量的研究,结果表明机械球磨方法在样品表面可制备均匀的复合涂层,并且经过热处理后会有扩散层以及相应的金属件化合物增强相生成,能增强基体的抗磨性能。
机械球磨制备复合涂层原理为基体与球反复碰撞作用下使得复合粉末冷焊至基体表面,但采用该方法制备固体自润滑复合涂层会因固体润滑剂的团聚而使涂层发生滑移断裂[10-12]。为此,本工作研究设计了间接加入固体润滑剂Ag 的方法在铝合金表面制备Ni-Al-Ag自润滑复合涂层,即首先将Ni 粉与Ag 粉低速球磨制备Ni-Ag 复合粉,然后加入Al 粉进行制备Ni-Al-Ag自润滑复合涂层。这种预先球磨制备复合粉的方法可使固体润滑剂Ag 充分分散,有效避免因其团聚而引发的涂层滑移断裂。本工作研究分析了不同预磨时间下制备的复合涂层的组织、成分以及室温、200℃和350 ℃环境下的摩擦学性能。……
