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大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能
被引量：
3
1
作者
王跃明
李晨龙
+4 位作者
韩旭航
黄杰
朱建勇
解路
刘秀波
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期160-170,180,共12页
目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂...
目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果 涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(104±8)μm;涂层磨损表面的氧化程度随环境温度的升高而加剧,经600℃摩擦试验后氧含量高达31.62%(质量分数)。当摩擦环境温度≥400℃时,涂层以氧化磨损为主,以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为辅。结论 由于磨损表面形成连续氧化膜的保护和固体润滑作用,高熵合金涂层在高温环境中的耐磨性明显提高,可广泛应用于高温及富氧环境中。
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关键词
大气等离子喷涂
FeCoCrNiAl高熵合金
涂层
微观组织
摩擦磨损性能
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职称材料
题名
大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能
被引量：
3
1
作者
王跃明
李晨龙
韩旭航
黄杰
朱建勇
解路
刘秀波
机构
湖南
科技大学
材料
科学与工程学院
湖南省冶金材料研究院有限公司粉末冶金与金属陶瓷研究所
江苏城乡建设职业学院管理工程学院
中南林业科技大学
材料
表界面科学与技术
湖南省
重点实验室
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期160-170,180,共12页
基金
湖南省自然科学基金(2021JJ50025)
湖南省重点研发计划项目(2022GK2030)
益阳市科技创新计划项目(2022061)。
文摘
目的 研究环境温度对FeCoCrNiAl高熵合金涂层摩擦磨损性能的影响,探讨将其应用于高温及富氧环境中的可行性。方法 采用大气等离子喷涂制备FeCoCrNiAl高熵合金涂层,考察喷涂功率对涂层微观组织的影响;测试涂层的纳米力学性能,分析其对涂层摩擦磨损性能的影响;基于涂层及对偶磨球磨损表面形貌、元素分布及含量、物相组成,讨论涂层在室温及高温环境中的摩擦磨损特性与机制。结果 涂层中形成了白色、浅灰色、深灰色及黑色4种区域,区域颜色随O元素含量增加而加深,涂层纳米力学性能逐渐增加,进而将对其摩擦磨损性能造成影响。20 kW喷涂功率制备涂层的室温摩擦因数、磨损率及磨痕深度均达最佳值,分别为(0.70±0.02)、(9.22±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(130±10)μm。室温环境下,磨粒磨损、疲劳磨损及塑性变形为涂层的主要磨损机制。20 kW功率制备涂层的摩擦因数、磨损率、磨痕深度等均随摩擦环境温度的升高先增加而后降低,经600℃摩擦试验后分别低至(0.58±0.01)、(6.14±0.01)×10^(-5) mm^(3)/(N·m)及(104±8)μm;涂层磨损表面的氧化程度随环境温度的升高而加剧,经600℃摩擦试验后氧含量高达31.62%(质量分数)。当摩擦环境温度≥400℃时,涂层以氧化磨损为主,以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为辅。结论 由于磨损表面形成连续氧化膜的保护和固体润滑作用,高熵合金涂层在高温环境中的耐磨性明显提高,可广泛应用于高温及富氧环境中。
关键词
大气等离子喷涂
FeCoCrNiAl高熵合金
涂层
微观组织
摩擦磨损性能
Keywords
atmospheric plasma spraying
FeCoCrNiAl high entropy alloy
coating
microstructure
friction and wear properties
分类号
TG174.442 [金属学及工艺—金属表面处理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大气等离子喷涂FeCoCrNiAl高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能
王跃明
李晨龙
韩旭航
黄杰
朱建勇
解路
刘秀波
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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