Ni包MoS_2添加剂对镍基涂层的摩擦磨损性能影响

Ni包MoS_2添加剂对镍基涂层的摩擦磨损性能影响

第28卷　第3期2008年5月

摩擦学学报

TRIBOLOGY

Vol28,　No3

May,2008

Ni包MoS2添加剂对镍基涂层的

摩擦磨损性能影响

潘蛟亮,王引真,李方坡,高海军

(中国石油大学(华东)机电工程学院,山东东营　257061)

摘要:以Ni包MoS2为润滑剂,Ni60粉末为基体,利用超音速火焰喷涂技术制备镍基固体涂层,研究了Ni包MoS2对

Ni60涂层和Ni60/MoS2涂层的显微组织、力学性能以其摩擦磨损性能的影响,并探讨载荷对Ni60/MoS2涂层摩擦磨

损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察涂层的磨损表面形貌并分析其磨损机制.结果表明,Ni2的加入可以降低Ni60涂层的结合强度和显微硬度,使其摩擦系数和磨损率明显降低;N/,其磨损率随载荷增加而增大;Ni60,Ni包Ni60/MoS2涂层的黏着磨损.

关键词:MoS2;Ni60/MoS2涂层;;中图分类号:TH117.3

文章编号:100420595(2008)0320225205

　　20世纪80年代发展起来的1.以其喷涂涂层的结合强度高、致密性好而受到关注,在航空、电力、冶金、

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造纸及石油化工等领域获得广泛应用.镍基合金涂层具有良好的耐磨性和耐蚀性,是应用较广的涂层材料之一.但是,镍基涂层在无润滑介质条件下与其它材料(如金属)配副或自配副滑动时的摩擦系数很高,并造成严重的黏着磨损,使镍基涂层的工程应用受到很大限制.将固体润滑剂作为组元加入镍基体中形成复合材料,固体润滑剂可以在摩擦表面之间形成固体润滑薄膜而提高材料的自润滑性能,使材料的摩擦磨损性能得到明显改善,从而拓宽镍

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基材料的使用范围.本文选用具有良好滑移性和润滑性的MoS2,采用Ni包MoS2以防止MoS2在喷涂过程中的烧损而提供充足的润滑源,用超音速火焰喷涂方法制备镍基固体润滑涂层,研究其摩擦磨损性能,并分析其磨损失效机制.

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0.09mm).Ni60粉末的化学成分(质量分数计,全文同)为:14%～19%Cr,3.5%～5%Si,3%～4.5%B,余量为Ni;商用Ni包MoS2粉末中MoS2占25%,Ni占75%.

在Ni60粉末中加入30%Ni包MoS2粉末,采用QM2ISP型行星式球磨机对混合粉末进行球磨混粉,制备成Ni60/MoS2复合粉末.球磨规范为:球料比为3∶1,转速为200r/min,球磨2h.1.2　涂层制备采用西安交通大学研制的CH22000型HVOF型喷涂系统制备涂层,以丙烷为燃料气体,高压氧气作助燃气体,氮气作送粉气体.喷涂工艺参数分别为:氧气压力0.6MPa、流量442.3L/min,燃气压力0.45MPa、流量36.7L/min,送粉气压力0.4MPa、流量28.6L/min,喷涂距离200mm.在45钢表面分别喷涂Ni60粉末和Ni60/MoS2复合粉末,得到Ni60涂层和Ni60/MoS2涂层.1.3　涂层的组织与性能测试

按照GB/T8642288,采用拉伸法在WE2300型液压式万能材料试验机上测量涂层的抗拉强度.偶件的黏结剂采用E27胶,拉伸速度为1mm/min.采用HXD21000型显微硬度计测定涂层横截面的显微

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1　实验部分

1.1　喷涂材料

试验原材料采用商用Ni60粉末(粒径为0.044

～0.104mm)以及商用Ni包MoS2(粒径为0.04～

基金项目:东营市科学技术发展计划资助项目(2005126).

收稿日期:2007207218;修回日期:2007210226/联系人潘蛟亮,e2mail:jackpan0574@作者简介:王引真,女,1962年生,博士,教授,目前主要从事表面工程方面的研究.