兰州化物所激光熔覆制备高温耐磨涂层取得重要进展

2011-5-07 00:31 来源: 中国科学院
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  中科院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料发展中心磨损和表面工程组在激光熔覆技术制备高温耐磨涂层方面取得重要进展。

  激光熔覆是一种先进的表面工程技术,它以激光束为热源使熔覆材料在基体表面上和基体表面薄层同时熔化,冷却速度快,凝固时涂层和基材之间实现冶金结合,可以形成非晶和纳米晶等特殊组织,可以实现选区熔覆,具有稀释率低,易于自动化控制等特点。

  研究人员通过激光熔覆技术,成功地在不锈钢基材表面制备了NiCrBSi和NiCrBSi/WC-Ni两种镍基高温耐磨涂层。研究结果表明,与不锈钢基材相比,激光熔覆制备的这两种镍基涂层具有更高的显微硬度和更好的高温耐磨性能,其中NiCrBSi/WC-Ni涂层因WC颗粒的增强作用而具有最好的高温耐磨性能。不锈钢基材高温磨损机制主要是粘着磨损、磨粒磨损和严重的塑性变形,激光熔覆镍基涂层的高温磨损机制主要是轻微的粘着磨损和磨粒磨损。

  以上研究得到了国家863计划、自然科学基金和中国科学院重要方向性项目的支持。研究结果发表在近期出版的Wear(2011, 207, 492–498)上。

(a) NiCrBSi/WC-Ni复合涂层和(b) NiCrBSi涂层的截面形貌图

磨痕的三维形貌图: (a) NiCrBSi/WC-Ni 复合涂层, (b) NiCrBSi 涂层,(c) 不锈钢基材