Ni3Al基涂层与不同材料配副时宽温域的摩擦学行为

作者：范祥娟; 李文生^*; 杨军; 朱圣宇; 程军; 何东青

来源：摩擦学学报, 2020, 40(06): 687-696.

DOI：10.16078/j.tribology.2020036

• Ni3Al基
• 等离子喷涂
• 摩擦偶件
• 宽温域
• 摩擦学性能

采用等离子喷涂法制备Ni3Al基涂层,分别以316L和Al2O3为摩擦偶件,考察25～800℃内摩擦偶件材料对涂层摩擦学行为的影响.结果表明:在软金属Ag析出、Ba F2/Ca F2脆-塑性转变和摩擦氧化协同作用下,随温度升高Ni3Al/316L和Ni3Al/Al2O3摩擦副的摩擦系数和磨损率具有一致的变化规律,且Ni3Al/Al2O3摩擦副性能更佳.25℃时,涂层与316L对摩时发生黏着磨损和磨粒磨损,而与高硬度的Al2O3对摩时发生脆性剥层和磨粒磨损,使涂层表面更粗糙导致较高的摩擦系数;Al2O3热导率较低,高接触应力作用下产生的大量摩擦热不能及时耗散,剥落材料贮存于剥落坑或黏附于磨损表面,使Ni3Al/Al2O3摩擦副具有较低的磨损率.200～600℃时,高硬度的Al2O3对涂层的犁削作用较强导致Ni3Al/Al2O3摩擦副具有高的摩擦系数;而涂层在Al2O3碾压下发生塑性变形,使其具有较低的磨损率.800℃时,高硬度的Al2O3促使磨损表面形成高氧化物含量的润滑膜,使Ni3Al/Al2O3摩擦副具有低的摩擦系数和高的磨损率.

• 单位
  中国科学院兰州化学物理研究所; 固体润滑国家重点实验室; 兰州理工大学