等离子喷涂CoCrAlTaY-Al2O3涂层的制备及高温摩擦磨损性能研究

• 作者: 黄文 薛召露 刘侠 倪振航 吴朝军 张世宏
• 来源期刊: 稀有金属
• 关键词: 大气等离子喷涂 CoCrAlTaY-Al2O3涂层 力学性能 摩擦磨损性能
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Papers
• 页码范围: 836-847
• 页数: 12页
• 分类号: TG17
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY20010002

摘要

高温炉辊作为连续退火机组的关键部件在服役过程中常发生严重的摩擦磨损,进而影响钢板的表面质量.本文采用大气等离子喷涂(atmospheric plasma spray,APS)技术制备CoCrAlTaY-20Al2O3(％,质量分数)涂层,研究了喷涂工艺参数对涂层微观组织结构、相组成和力学性能的影响,并研究了涂层在700℃下的摩擦磨损性能.结果表明:CoCrAlTaY-Al2O3涂层的成分较均匀、孔隙率较低,涂层主要是由Al5Co2相、Cr金属相以及α-Al2O3,γ-Al2O3,θ-Al2O3相组成,并且喷涂功率和喷涂距离的改变对CoCrAlTaY-Al2O3涂层的物相组成无明显影响.随着喷涂功率和喷涂距离的增大,涂层的孔隙率均为先减小后增大.制备CoCrAlTaY-Al2O3涂层的最优喷涂功率和喷涂距离是37 kW和100 mm,此时涂层更为致密,孔隙率为4.89％±0.87％,维氏硬度与结合强度分别为HV0.3(512.5±28.0)和(51.7±6.3)MPa,弹性模量为(186.36±3.14)GPa.此外,涂层在700℃下摩擦磨损1 h后,磨损率为1.43×10,5mm3·N-1·m-1,主要磨损机制表现为粘着磨损和氧化磨损.