以Ni60-h BN復(fù)合粉末為原料,采用激光熔覆技術(shù)在304不銹鋼表面制備自潤滑耐磨復(fù)合涂層,將復(fù)合涂層在600℃下分別保溫1 h和2 h以研究熱處理對該復(fù)合涂層力學(xué)性能的影響,分析了熱處理前后涂層的組織結(jié)構(gòu)、硬度、納米壓痕和摩擦學(xué)性能的變化及其機(jī)理。結(jié)果表明:未經(jīng)熱處理涂層的顯微硬度和γ-（Ni,Fe）固溶體的硬度分別為641.1 HV0.5和5.09 GPa,而經(jīng)過1 h和2 h熱處理涂層的顯微硬度和γ-（Ni,Fe）固溶體的硬度分別為701.2 HV0.5、7.20 GPa和652.4 HV0.5、3.77 GPa。熱處理1 h涂層的摩擦系數(shù)為0.4,磨損體積為0.0130 mm3,相對未做熱處理以及熱處理2 h涂層具有較好的耐磨減摩性能,Si3N4對磨球表面光滑,無明顯塑性變形,磨損機(jī)理為輕微磨粒磨損。 

【文章來源】：材料熱處理學(xué)報(bào). 2015,36(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

涂層截面SEM顯微圖(a)及不同涂層XRD圖譜(b)

下面的納米壓痕分析部分會詳細(xì)說明。2.3納米硬度與彈性模量分析納米壓痕可直觀地反映涂層中物相的納米硬度及彈性模量，可以更好地幫助分析涂層的力學(xué)性能。涂層中主要物相為γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體、CrB和hBN。圖4為不同時(shí)長熱處理后各涂層納米壓痕照片(OM)，可見黑色固體潤滑顆粒hBN，粒徑遠(yuǎn)小于壓痕的尺寸，在納米壓痕測試中可以忽略不計(jì)。而CrB作為陶瓷硬質(zhì)相，具有較高的硬度，受熱處理的影響較校γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體經(jīng)過熱處理之后硬度發(fā)生了較大變化，這是N2涂層相對于N1涂層硬度降低的主要原因，具體分析如下。圖2涂層各區(qū)域EDS圖Fig．2EDSanalysisofdifferentareas(a)substrate;(b)rod-shapedphases;(c)blackparticles圖5為不同時(shí)長熱處理涂層物相的納米壓痕曲線，經(jīng)計(jì)算后陶瓷硬質(zhì)相CrB的納米硬度最高，為20.31GPa。N0涂層中γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體的硬度為5.09GPa，而N1和N2涂層中γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體的硬度分別為7.20GPa和3.77GPa，可見N1涂層中γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體的硬度相對于N0涂層明顯提高，結(jié)合圖3(a，b)分析認(rèn)為:這是因?yàn)棣?(Ni，F(xiàn)e)固溶體在經(jīng)過熱處理之后晶粒細(xì)化，其力學(xué)性能有所提升所致。而N2涂層中γ-(Ni，F(xiàn)e)固溶體的硬度低于N0和N1涂層，原因?yàn)榧す馊鄹彩且粋�(gè)快速熔化和凝固的過程，在經(jīng)過2h高溫?zé)崽幚碇螅繉拥木Ц窕兂潭葴p輕、殘余應(yīng)力降低所致。圖6為不同時(shí)長熱處理后各涂層的納米硬度平均值。可見隨著熱處理時(shí)長的變化，納米硬度的變化趨勢與顯微硬度相似，即先增后減。圖7為不同時(shí)長熱處理后各涂層的彈性模量平均值，可見N0、N1和N2涂層的彈性模量分別為213GPa、227GPa和225GPa。結(jié)果表明:經(jīng)過熱處理之后的N1和N2涂層的彈性模量比沒有進(jìn)行熱處理的N0涂層略有增加，這是因?yàn)榻?jīng)過熱處理后，涂層中有更

材料熱處理學(xué)報(bào)第36卷圖3不同時(shí)長熱處理涂層的組織照片(OM)Fig．3Microstructureofthecompositecoatingsafterheattreatmentat600℃fordifferenttime(a，b)0h;(c，d)1h;(e，f)2h圖4不同時(shí)長熱處理涂層納米壓痕光鏡照片F(xiàn)ig．4Opticalimagesofthenano-indentationsonthecoatingsafterheattreatmentat600℃fordifferenttime(a)0h;(b)1h;(c)2h圖5不同時(shí)長熱處理涂層物相的納米壓痕曲線圖Fig．5Load-depthcurvesofnanoindentationofthedifferentcoatings圖6不同時(shí)長熱處理各涂層的納米硬度Fig．6Averagenano-hardnessofthecoatingsafterheattreatmentfordifferenttime232

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2979585