Ni_3Al型金属间化合物涂层中原位自生的M_7C_3型碳化物及涂层耐磨性研究

作     者：袁建鹏 于月光 王玉 YUAN Jian-peng;YU Yue-guang;WANG Yu

作者机构：北京矿冶研究总院北京100160 东北大学沈阳110819 北京市工业部件表面强化与修复工程技术研究中心北京102206 特种涂层材料与技术北京市重点实验室北京102206 

基　　金：北京市科技计划课题(Z171100002217061) 国家国际科技合作专项(2015DFA50970) 

出 版 物：《热喷涂技术》 (Thermal Spray Technology)

年 卷 期：2017年第9卷第4期

页      码：13-23页

摘      要：本文针对工业高温高耐磨的防护需求,研究一种原位自生Cr_xC_y碳化物增强Ni_3Al金属间化合物涂层,替代现有的Ni Cr-Cr_3C_2涂层。研究中采用真空雾化工艺制备了碳化物体积含量70%的一种原位自生碳化物的Ni_3Al型金属间化合物粉末,通过HVOF喷涂工艺制备涂层。借助扫描电镜和X射线衍射等手段,研究粉末与涂层的显微组织、相成分及碳化物分布形貌。结果表明,粉末和涂层中的碳含量均与设计保持一致;粉末以及涂层中的显微组织均主要由(Ni,Cr)_3Al+M_7C_3型碳化物相组成,且粉末和涂层中的两相比例基本一致;其中弥散分布的原位自生M_7C_3型碳化物呈条片状,X射线衍射配合电子能谱分析显示该碳化物为(Cr,Al)_7C_3;测试并比较了研制涂层与商用Cr_3C_2-Ni Cr涂层的硬度和滑动摩擦磨损性能,当温度升高到700℃,研制涂层的显微硬度几乎没有变化;含有原位自生的M_7C_3型碳化物的Ni_3Al型金属间化合物涂层拥有比Cr_3C_2-Ni Cr涂层更低更稳定的摩擦系数、更好的磨损抗力以及与对磨副更佳的相容性,尤其高温耐磨性表现优异;研制涂层中片状条状M_7C_3型碳化物颗粒有效阻碍磨粒的显微切削运动,对摩擦副形成了很好的保护作用,显著改善了耐磨性。该涂层在高温对磨条件下具有很好的潜在应用价值。

主 题 词：Ni3Al金属间化合物 高温耐磨涂层 原位自生碳化物 高温摩擦磨损 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-7127.2017.04.003

馆 藏 号：203282151...