固體潤滑劑在激光熔覆中的應用
發(fā)布時間：2021-01-06 19:10
本文綜述了目前激光熔覆自潤滑復合涂層中以軟金屬、硫化物、氟化物、石墨、無機含氧酸鹽等材料作為涂層固體潤滑劑的研究進展;總結了潤滑材料的性質、潤滑機制、適用范圍及其對激光熔覆制備涂層摩擦學性能的影響,概括了固體潤滑材料包覆技術、納米技術、協同潤滑技術在激光熔覆應用中的現狀及發(fā)展前景,以期為激光熔覆自潤滑耐磨涂層材料的發(fā)展提供參考借鑒。
【文章來源】：應用激光. 2020,40(03)北大核心
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
WS2顆�；瘜W鍍Ni-P前后的形貌
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當WS2與CaF2一起作為涂層的潤滑劑時,在一定條件下,W和Ca會反應生成新型的潤滑相CaWO4,600 ℃時表現出良好的潤滑性能[23]。在高能激光的作用下,導致熔覆層中的WS2和CaF2幾乎完全分解和上浮。堿土金屬氟化物CaF2,500 ℃時因發(fā)生脆-韌轉變而使涂層具備自潤滑性能,CaF2的密度不高(3.18 g/cm3),可以提升熔池的流動性,CaF2較強的原子鍵和較好的熱力學穩(wěn)定性(分解溫度1 270～1 350 ℃)使得它常被用作高溫潤滑劑[24-25]。Yan等[26]測試400 ℃下CaF2自潤滑涂層的摩擦系數時發(fā)現,隨時間的推移,涂層摩擦系數呈現出先急劇增加后緩慢減小的趨勢,這是因為CaF2在物理上有著可以防止粘附的作用,化學上有著較好的穩(wěn)定性限制了其他有害新相的產生,圖2為400 ℃下涂層干摩擦表面的形貌圖[26]。作者所在課題組[27] 也發(fā)現在600 ℃下γ-NiCAlTi/TiC/CaF2涂層在高溫下表現出平穩(wěn)的耐磨減摩性能。CaF2固有的陶瓷相導致其潤濕性較差,因此,采用化學鍍包覆的方法不僅能提升其與基體的相容性,同時也能抑制CaF2在熔池中的分解、蒸發(fā)和上浮,均布于涂層中的CaF2能有效提升涂層的摩擦學性能。BaF2是另一種堿土金屬氟化物,其性質大致與CaF2相同。與單一CaF2和BaF2相比,CaF2與BaF2的共晶物在超過400 ℃時就會有潤滑效果[28]。Ming-Chang Jeng等[29]以BaF2/CaF2-Ag為固體潤滑材料在低碳鋼表面制備的Ni基自潤滑涂層時發(fā)現,隨著測試溫度的升高對偶件的磨損量和磨損半徑增加,隨著載荷的增加,摩擦系數降低。Ma等[30]發(fā)現納米級LaF3比LaF3具有更好的自潤滑耐磨性能。除此之外,稀土氟化物CeF3等也具有一定的潤滑性能,張杰[31]制備的Ni基MoS2/LaF3·CeF3涂層也具有較好的耐磨減摩性能。圖2 激光熔覆涂層磨損表面形貌的SEM圖片
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆復相自潤滑涂層的性能研究[J]. 趙華洋,付宇明,鄭麗娟,楊曉良. 熱加工工藝. 2019(18)
[2]激光熔覆原位自生碳化物增強自潤滑耐磨復合涂層的高溫摩擦學性能[J]. 王勇剛,劉和劍,回麗,職山杰,劉海青. 材料工程. 2019(05)
[3]熱處理對激光熔覆涂層影響的研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 史方俊,王志文,宋天麟,劉海青,王爽,楊楠. 應用激光. 2018(05)
[4]激光熔覆自潤滑復合涂層研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 王志文,莊宿國,劉海青,劉和劍,職山杰,李東亞,劉秀波. 表面技術. 2018(05)
[5]熔滲型寬溫域復合固體潤滑劑設計及其摩擦學性能研究[J]. 王靜靜,王硯軍,王振,李超. 潤滑與密封. 2018(01)
[6]氧化物潤滑材料的研究進展[J]. 王蕊,高東強,何乃如,王哲. 表面技術. 2017(09)
[7]氧化鋁/鉬自潤滑結構陶瓷表面三維復合潤滑層的制備與摩擦學性能研究[J]. 方媛,樊恒中,張永勝,宋俊杰,胡麗天. 摩擦學學報. 2017(03)
[8]Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review[J]. M.M.Quazi,M.A.Fazal,A.S.M.A.Haseeb,Farazila Yusof,H.H.Masjuki,A.Arslan. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[9]Ti-6Al-4V合金激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/CrS+Ti2CS高溫自潤滑耐磨復合涂層研究[J]. 劉海青,劉秀波,孟祥軍,孫承峰,王明娣,石皋蓮,吳少華. 中國激光. 2014(03)
[10]鎳包石墨對激光熔覆鎳基合金涂層組織和性能的影響[J]. 馬超,王存山. 中國激光. 2013(08)
本文編號：2961110
【文章來源】：應用激光. 2020,40(03)北大核心
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
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當WS2與CaF2一起作為涂層的潤滑劑時,在一定條件下,W和Ca會反應生成新型的潤滑相CaWO4,600 ℃時表現出良好的潤滑性能[23]。在高能激光的作用下,導致熔覆層中的WS2和CaF2幾乎完全分解和上浮。堿土金屬氟化物CaF2,500 ℃時因發(fā)生脆-韌轉變而使涂層具備自潤滑性能,CaF2的密度不高(3.18 g/cm3),可以提升熔池的流動性,CaF2較強的原子鍵和較好的熱力學穩(wěn)定性(分解溫度1 270～1 350 ℃)使得它常被用作高溫潤滑劑[24-25]。Yan等[26]測試400 ℃下CaF2自潤滑涂層的摩擦系數時發(fā)現,隨時間的推移,涂層摩擦系數呈現出先急劇增加后緩慢減小的趨勢,這是因為CaF2在物理上有著可以防止粘附的作用,化學上有著較好的穩(wěn)定性限制了其他有害新相的產生,圖2為400 ℃下涂層干摩擦表面的形貌圖[26]。作者所在課題組[27] 也發(fā)現在600 ℃下γ-NiCAlTi/TiC/CaF2涂層在高溫下表現出平穩(wěn)的耐磨減摩性能。CaF2固有的陶瓷相導致其潤濕性較差,因此,采用化學鍍包覆的方法不僅能提升其與基體的相容性,同時也能抑制CaF2在熔池中的分解、蒸發(fā)和上浮,均布于涂層中的CaF2能有效提升涂層的摩擦學性能。BaF2是另一種堿土金屬氟化物,其性質大致與CaF2相同。與單一CaF2和BaF2相比,CaF2與BaF2的共晶物在超過400 ℃時就會有潤滑效果[28]。Ming-Chang Jeng等[29]以BaF2/CaF2-Ag為固體潤滑材料在低碳鋼表面制備的Ni基自潤滑涂層時發(fā)現,隨著測試溫度的升高對偶件的磨損量和磨損半徑增加,隨著載荷的增加,摩擦系數降低。Ma等[30]發(fā)現納米級LaF3比LaF3具有更好的自潤滑耐磨性能。除此之外,稀土氟化物CeF3等也具有一定的潤滑性能,張杰[31]制備的Ni基MoS2/LaF3·CeF3涂層也具有較好的耐磨減摩性能。圖2 激光熔覆涂層磨損表面形貌的SEM圖片
【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆復相自潤滑涂層的性能研究[J]. 趙華洋,付宇明,鄭麗娟,楊曉良. 熱加工工藝. 2019(18)
[2]激光熔覆原位自生碳化物增強自潤滑耐磨復合涂層的高溫摩擦學性能[J]. 王勇剛,劉和劍,回麗,職山杰,劉海青. 材料工程. 2019(05)
[3]熱處理對激光熔覆涂層影響的研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 史方俊,王志文,宋天麟,劉海青,王爽,楊楠. 應用激光. 2018(05)
[4]激光熔覆自潤滑復合涂層研究進展及發(fā)展趨勢[J]. 王志文,莊宿國,劉海青,劉和劍,職山杰,李東亞,劉秀波. 表面技術. 2018(05)
[5]熔滲型寬溫域復合固體潤滑劑設計及其摩擦學性能研究[J]. 王靜靜,王硯軍,王振,李超. 潤滑與密封. 2018(01)
[6]氧化物潤滑材料的研究進展[J]. 王蕊,高東強,何乃如,王哲. 表面技術. 2017(09)
[7]氧化鋁/鉬自潤滑結構陶瓷表面三維復合潤滑層的制備與摩擦學性能研究[J]. 方媛,樊恒中,張永勝,宋俊杰,胡麗天. 摩擦學學報. 2017(03)
[8]Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review[J]. M.M.Quazi,M.A.Fazal,A.S.M.A.Haseeb,Farazila Yusof,H.H.Masjuki,A.Arslan. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[9]Ti-6Al-4V合金激光熔覆γ-NiCrAlTi/TiC+TiWC2/CrS+Ti2CS高溫自潤滑耐磨復合涂層研究[J]. 劉海青,劉秀波,孟祥軍,孫承峰,王明娣,石皋蓮,吳少華. 中國激光. 2014(03)
[10]鎳包石墨對激光熔覆鎳基合金涂層組織和性能的影響[J]. 馬超,王存山. 中國激光. 2013(08)
本文編號：2961110
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