Inconel718合金激光熔覆Co/TiN复合涂层摩擦学及氧化行为

TG146.6%TH117.1; 为了研究拓展Inconel718合金在高温环境下的应用,使用激光熔覆在其表面制备Co/TiN复合涂层,并结合XRD、SEM和EDS等分析方法,探究其在室温和600℃下的摩擦学行为及800℃下的抗氧化性能.结果表明:制备的涂层硬度相对基体有所提高,约为基体的1.3～1.4倍.另外,涂层中的物相主要为固溶体及金属间化合物.对涂层的摩擦学性能进行测试,当TiN添加量为4％(质量分数,下同)时,涂层的减摩性能最好;而添加量为6％时,涂层的耐磨性最好,磨损率最大可降低90.02％.此外,氧化实验表明:Co/TiN复合涂层具有一定的抗氧化性能,氧化速率为8.7634 mg...

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Published in材料工程 Vol. 52; no. 3; pp. 71 - 81
Main Authors 庄宿国, 贺泊铭, 刘秀波, 张飞志, 张诗怡, 刘志远
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北工业大学机电学院,西安 710072%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,长沙410004 01.03.2024
Subjects
激光熔覆
抗氧化性
laser cladding
摩擦学行为
Inconel718
tribological behavior
oxidation resistance
复合涂层
composite coating composite coating
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ISSN1001-4381
DOI10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000636

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Abstract TG146.6%TH117.1; 为了研究拓展Inconel718合金在高温环境下的应用,使用激光熔覆在其表面制备Co/TiN复合涂层,并结合XRD、SEM和EDS等分析方法,探究其在室温和600℃下的摩擦学行为及800℃下的抗氧化性能.结果表明:制备的涂层硬度相对基体有所提高,约为基体的1.3～1.4倍.另外,涂层中的物相主要为固溶体及金属间化合物.对涂层的摩擦学性能进行测试,当TiN添加量为4％(质量分数,下同)时,涂层的减摩性能最好;而添加量为6％时,涂层的耐磨性最好,磨损率最大可降低90.02％.此外,氧化实验表明:Co/TiN复合涂层具有一定的抗氧化性能,氧化速率为8.7634 mg2·cm-4·h-1,与基体相差不大.由此说明该复合涂层在保留基体抗氧化性的同时,能够大幅降低高温下的磨损率,且磨损率随着TiN的增加而减小.通过磨损机理分析可知,在600℃下各涂层均发生氧化磨损,其表面氧化膜的产生一定程度上也有助于降低磨损率.
AbstractList TG146.6%TH117.1; 为了研究拓展Inconel718合金在高温环境下的应用,使用激光熔覆在其表面制备Co/TiN复合涂层,并结合XRD、SEM和EDS等分析方法,探究其在室温和600℃下的摩擦学行为及800℃下的抗氧化性能.结果表明:制备的涂层硬度相对基体有所提高,约为基体的1.3～1.4倍.另外,涂层中的物相主要为固溶体及金属间化合物.对涂层的摩擦学性能进行测试,当TiN添加量为4％(质量分数,下同)时,涂层的减摩性能最好;而添加量为6％时,涂层的耐磨性最好,磨损率最大可降低90.02％.此外,氧化实验表明:Co/TiN复合涂层具有一定的抗氧化性能,氧化速率为8.7634 mg2·cm-4·h-1,与基体相差不大.由此说明该复合涂层在保留基体抗氧化性的同时,能够大幅降低高温下的磨损率,且磨损率随着TiN的增加而减小.通过磨损机理分析可知,在600℃下各涂层均发生氧化磨损,其表面氧化膜的产生一定程度上也有助于降低磨损率.
Author 刘秀波
贺泊铭
庄宿国
张诗怡
刘志远
张飞志
AuthorAffiliation 西北工业大学机电学院,西安 710072%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,长沙410004
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ZHANG Feizhi
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LIU Zhiyuan
HE Boming
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Issue 3
Keywords 激光熔覆
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