铜材表面激光合金化和激光熔覆制备Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层

• 作者: 刘光 历天翼 戴宇 赵健 郑子云 马冰
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 铜合金 激光表面合金化 激光熔覆 梯度涂层 显微硬度 磨损机制
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 162-169
• 页数: 8页
• 分类号: TG166.2|TH117
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.08.023

摘要

目的 提高铜合金的表面硬度,改善其耐磨性能.方法 利用激光表面合金化和激光熔覆工艺在铜合金表面制备出Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪,系统分析了合金化过渡层与熔覆层的物相构成及显微组织,通过硬度测试、摩擦磨损实验,对梯度涂层的显微硬度和耐磨性进行评估.结果 合金化过渡层组织致密且具有单一柱状晶结构,主要由α-(Cu,Ni)固溶体、Ni3Al和NiAl构成.Cr3C2/Co复合熔覆层中分布着未熔Cr3C2颗粒,且以未熔Cr3C2颗粒为中心,四周有大量呈杆状(或针状)的M23C6和M7C3型碳化物,这种碳化物可以有效提高熔覆层的硬度.梯度涂层的显微硬度从基体的80HV逐渐增加到熔覆层的640HV,梯度涂层的摩擦磨损失重仅为铜合金基体的1/8.铜基体的磨损表面发生大规模破坏并形成大量磨屑,其磨损机制主要是粘着磨损;Cr3C2/Co喷涂层由于内部结合力较弱,出现了大量的疲劳磨损面,其磨损机制为表面疲劳磨损;而Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层的磨损表面比较平整,只存在轻微的"犁沟",其磨损机制为典型的磨粒磨损.结论 梯度涂层由于Cr3C2、M23C6及M7C3相的存在,显微硬度和耐磨性能显著提高.同时,涂层的成分与性能均呈一定的梯度变化,改善了铜基体与涂层的相容性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郑子云		15	38	4.0	6.0
2	马冰		24	86	6.0	8.0
3	刘光		20	43	4.0	6.0
4	戴宇		6	7	2.0	2.0
5	赵健		6	2	1.0	1.0
6	历天翼	中国科学院宁波材料技术与工程研究所	2	2	1.0	1.0