激光制备Ni625涂层组织及摩擦磨损性能研究

• 作者: 司武东 戴思超 疏达 江本赤 赵垒 李维汉
• 来源期刊: 淮阴工学院学报
• 学科: 工学
• 关键词: Ni625涂层 激光熔覆 摩擦磨损 第一性原理 弹性性质
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 交通与机械|Traffic and Machinery
• 页码范围: 21-27
• 页数: 7页
• 分类号: TH117.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-7961.2022.01.004

摘要

针对20#碳钢表面耐磨性差的缺点,利用IPG8000光纤激光器在20#碳钢表面制备Ni625涂层,采用SEM,EDS,XRD,HV-1000硬度计与球-平面转盘摩擦试验机表征了熔覆层的微观组织以及力学性能.最后采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算了Fe-Cr和Ni-Cr-Co-Mo两种物相的弹性性质.研究结果表明:熔覆层表面为典型的树枝晶组织,Fe-Cr物相和Ni-Cr-Co-Mo物相分别存在于枝晶和枝晶间处,熔覆层的显微硬度约为基材的2.4倍.熔覆基材和熔覆层的摩擦系数分别为0.968和0.907,熔覆基材的磨损率大约是熔覆层的2倍.熔覆基材的磨损机制为磨粒磨损、疲劳剥落磨损和黏着磨损.激光熔覆层主要为磨粒磨损和黏着磨损机制.弹性性质计算结果表明了Fe-Cr相和Ni-Cr-Co-Mo相具有力学稳定性和韧性,硬度的提升主要来自体系的固溶强化效应.