文献类型：期刊文章

作　　者：成波[1] 张新懿[1] 李文生[1,2] 李旭强[1] 张婷[1] 马拉特·别洛茨科夫斯基[3] 乌拉吉米尔·赛纽特[3] 维克多·卓尼克[3]

CHENG Bo;ZHANG Xin-yi;LI Wen-sheng;LI Xu-qiang;ZHANG Ting;BELOTSERKOVSKY Marat;SENIUTS Uladzimir;ZHORNIK Victor(State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-ferrous Metal,School of Materials Science and Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,Gansu,China;College of Physics and Electronic Engineering,Northwest Normal University,Lanzhou 730070,China;Joint Institute of Mechanical Research,Belarusian National Academy of Sciences,Minsk 220072,Belarus)

机构地区：[1]兰州理工大学材料科学与工程学院有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050 [2]西北师范大学物理与电子工程学院,兰州730070 [3]白俄罗斯国家科学院机械联合研究所,明斯克220072

出　　处：《表面技术》

基　　金：国家自然科学基金项目(52075234,51674130);国家重点研发计划项目(2022YFE0121900);山东省重大基础研究项目(ZR2022ZD13);甘肃省科技重大专项(21ZD4DA017,22ZD6GA008);“111”项目(D21032);国家国合基地基金项目(2017D01003) 。

年　　份：2023

卷　　号：52

期　　号：11

起止页码：225-236

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、EI、IC、JST、RCCSE、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：目的 评价不同沉积厚度对铝合金基体上304不锈钢涂层综合性能的影响。方法 采用超音速火焰喷涂在铝合金表面制备3种不同厚度(200、600、1 000μm)的304不锈钢涂层。利用附带能谱的扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏显微硬度计、纳米压痕仪、液压式万能试验机以及摩擦磨损试验机,研究涂层的微观结构、物相组成、残余应力、硬度分布、弹性模量、结合强度、弯曲性能和摩擦学行为。结果 304不锈钢涂层组织均匀、无裂纹,与基体结合良好。涂层主要由奥氏体相组成,其余为少量铁素体相和氧化物,且涂层中奥氏体晶粒相比粉末中发生晶粒细化。随着涂层厚度的增加,涂层孔隙率(C200≈0.5%、C600≈2.5%、C1000≈4.3%)、氧含量(C200≈2.4%、C600≈3.1%、C1000≈4.2%)增加,涂层残余压应力减小,显微硬度、弹性模量和结合强度均呈下降趋势;但涂层断裂刚度与其厚度成正比,断裂时裂纹主要沿未熔颗粒边界和氧化物聚集区域萌生和扩展。在干摩擦条件下,304不锈钢涂层的摩擦系数约为0.6,与铝合金相比,摩擦过程更加稳定,耐磨性提高3倍。随着涂层厚度的增加,涂层摩擦系数稳定性降低,磨损率增大,磨损机制以疲劳磨损和犁沟磨损为主。结论 与304不锈钢粉末相比,晶粒细化和残余压应力的存在致使涂层整体硬度提升。然而,随着涂层厚度增加,涂层中缺陷的增多以及残余压应力的减小又降低了涂层的综合性能。涂层断裂刚度与其断裂能有关,厚涂层体系具有更大的等效抗弯刚度。

关 键 词：铝合金 304不锈钢涂层  超音速火焰 残余应力 三点弯曲  摩擦学性能

分 类 号：TG174.4]