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摘要
为了提高Ti6Al4V合金的耐磨减摩性能,在其表面利用激光熔覆技术制备出两种不同配比的Ti3Si C2/Ni60复合涂层,分别是5%Ti3SiC2+Ni60(N1)和10%Ti3SiC2+Ni60(N2)(均为质量分数),研究了这两种涂层在室温、300和600℃下的微观组织、显微硬度、摩擦学性能表现及相关磨损机理.结果表明:涂层主要由硬质相TiC/TiB/Tix Niy,γ-Ni固溶体连续相和润滑相Ti3SiC2组成. N1、N2涂层的显微硬度均为基体(350HV0.5)的3倍左右,分别为1 101.90HV0.5和1 037.23HV0.5,在室温、300和600℃下的摩擦系数分别为0.39、0.35、0.30和0.41、0.45、0.44,均小于基体的摩擦系数(0.51、0.49、0.47). N1、N2涂层在室温、300和600℃下的磨损率分别为3.07×10-5、1.47×10-5、0.77×10-5 mm3/(N·m)和1.45×10-5、0.96×10-5、0.62×10-5 mm3/(N·m),均远小于基体[35.96×10-5、25.99×10-5、15.18×10-5mm3/(N·m)].在本文中Ti3SiC2提高了Ti6Al4V合金的耐磨减摩性能,使得N1涂层表现出更好的减摩性能,N2涂层表现出更好的耐磨性能.室温下,磨粒磨损、塑性变形以及轻微的黏着磨损为两种涂层的主要磨损机理;300℃时,塑性变形、氧化磨损和黏着磨损是N1涂层的对应机理,600℃时出现了三体磨粒磨损;在300和600℃时,黏着磨损、氧化磨损及磨粒磨损为N2涂层的主要磨损机理.
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