机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
2期
79-86
,共8页
何龙%谭业发%屠义强%杨自双%董贵杨
何龍%譚業髮%屠義彊%楊自雙%董貴楊
하룡%담업발%도의강%양자쌍%동귀양
纳米A12O3-40％TiO2涂层%等离子喷涂%断裂韧度%临界结合力%摩擦学
納米A12O3-40％TiO2塗層%等離子噴塗%斷裂韌度%臨界結閤力%摩抆學
납미A12O3-40％TiO2도층%등리자분도%단렬인도%림계결합력%마찰학
为提高铝合金零部件的耐磨性能,运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备纳米Al2O3-40％TiO2(NAT40)复相陶瓷涂层,分析该涂层的微观结构,测试其主要力学性能,研究其在干摩擦和3.5％NaCl溶液中的摩擦行为与机制.结果表明:NAT40涂层的显微硬度为638.6 HV0.5,断裂韧度为13.3 MPa·m1/2,与基体的临界结合力达到80.35 N,均高于微米Al2O3-40％TiO2(MAT40)涂层.干摩擦时,随着载荷从3N增大至12N,NAT40涂层的摩擦因数从0.20上升至0.32,其磨损失重也从1.3 mg增大到2.2 mg;轻载3N时,涂层以微观切削磨损为主,而在重载12N条件下,磨损表面闪温计算值达到541.65℃,导致涂层的强度和硬度下降,磨损机理变为多次塑变磨损、粘着磨损和氧化磨损.在3.5％NaCl溶液摩擦环境中,NAT40涂层在相同载荷条件下的摩擦因数较干摩擦时显著降低,但重载(12 N)时,其磨损失重却比干摩擦时增加22.7％；随着载荷的增加,涂层的磨损机理由疲劳磨损转变为应力腐蚀磨损.
為提高鋁閤金零部件的耐磨性能,運用等離子噴塗技術在7005鋁閤金錶麵製備納米Al2O3-40％TiO2(NAT40)複相陶瓷塗層,分析該塗層的微觀結構,測試其主要力學性能,研究其在榦摩抆和3.5％NaCl溶液中的摩抆行為與機製.結果錶明:NAT40塗層的顯微硬度為638.6 HV0.5,斷裂韌度為13.3 MPa·m1/2,與基體的臨界結閤力達到80.35 N,均高于微米Al2O3-40％TiO2(MAT40)塗層.榦摩抆時,隨著載荷從3N增大至12N,NAT40塗層的摩抆因數從0.20上升至0.32,其磨損失重也從1.3 mg增大到2.2 mg;輕載3N時,塗層以微觀切削磨損為主,而在重載12N條件下,磨損錶麵閃溫計算值達到541.65℃,導緻塗層的彊度和硬度下降,磨損機理變為多次塑變磨損、粘著磨損和氧化磨損.在3.5％NaCl溶液摩抆環境中,NAT40塗層在相同載荷條件下的摩抆因數較榦摩抆時顯著降低,但重載(12 N)時,其磨損失重卻比榦摩抆時增加22.7％；隨著載荷的增加,塗層的磨損機理由疲勞磨損轉變為應力腐蝕磨損.
위제고려합금령부건적내마성능,운용등리자분도기술재7005려합금표면제비납미Al2O3-40％TiO2(NAT40)복상도자도층,분석해도층적미관결구,측시기주요역학성능,연구기재간마찰화3.5％NaCl용액중적마찰행위여궤제.결과표명:NAT40도층적현미경도위638.6 HV0.5,단렬인도위13.3 MPa·m1/2,여기체적림계결합력체도80.35 N,균고우미미Al2O3-40％TiO2(MAT40)도층.간마찰시,수착재하종3N증대지12N,NAT40도층적마찰인수종0.20상승지0.32,기마손실중야종1.3 mg증대도2.2 mg;경재3N시,도층이미관절삭마손위주,이재중재12N조건하,마손표면섬온계산치체도541.65℃,도치도층적강도화경도하강,마손궤리변위다차소변마손、점착마손화양화마손.재3.5％NaCl용액마찰배경중,NAT40도층재상동재하조건하적마찰인수교간마찰시현저강저,단중재(12 N)시,기마손실중각비간마찰시증가22.7％；수착재하적증가,도층적마손궤이유피로마손전변위응력부식마손.
