| 粉末包埋法制备NbC涂层在不同钢基体上的生长动力学和摩擦性能 |
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| 引用本文： | 冉雪林,张进,王伟,巩秀芳,涂叶鹏,郭孟鑫,李松霞.粉末包埋法制备NbC涂层在不同钢基体上的生长动力学和摩擦性能[J].稀有金属材料与工程,2022,51(11):3964-3973. |
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| 作者姓名： | 冉雪林 张进 王伟 巩秀芳 涂叶鹏 郭孟鑫 李松霞 |
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| 作者单位： | 西南石油大学 新能源与材料学院，四川 成都 610500,西南石油大学 新能源与材料学院，四川 成都 610500,东方汽轮机有限公司，四川 德阳 618000,东方汽轮机有限公司，四川 德阳 618000,西南石油大学 新能源与材料学院，四川 成都 610500,西南石油大学 新能源与材料学院，四川 成都 610500,西南石油大学 新能源与材料学院，四川 成都 610500 |
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| 基金项目： | 四川省科技厅（基金号：21ZDYF4018）；长寿命高温材料国家重点实验室（东方汽轮机股份有限公司）（基金号：DTCC28EE200794） |
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| 摘 要： | 采用粉末包埋法，以铁铌粉、氯化铵和氧化铝为主要原料，在不同温度（1123~1273 K）、不同处理时长（1~4 h）下分别研究了NbC涂层在40Cr和45钢上的生长动力学过程及摩擦磨损性能。结果表明：涂层结构致密且与基体界面结合良好，主要由NbC相组成。在40Cr和45钢基体上，涂层厚度分别为1.703±0.285~8.457±0.240和1.987±0.355~9.247±0.275 μm。生长动力学研究表明，涂层生长受扩散过程控制，厚度与时间呈抛物线变化关系；在40Cr和45钢基体上，NbC相生长过程的活化能分别为113.80和102.76 kJ/mol。在1273 K下保温4 h，NbC涂层的硬度可达21 560 MPa以上，为钢基体硬度的5.49~8.06倍。以GCr15钢球作为对磨材料，测得40Cr/NbC和45钢/NbC材料的平均摩擦系数分别为0.393和0.342，而基体的平均摩擦系数为NbC涂层的1.3~1.6倍。NbC涂层的体积磨损率约为钢基体的34.9%~37.5%，表明NbC涂层具有优异的耐磨减磨性能，其摩擦磨损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。
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| 关 键 词： | 粉末包埋法 NbC涂层 不同基体 生长动力学 摩擦 |
| 收稿时间： | 2021/11/9 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/3/7 0:00:00 |
Growth Kinetics and Tribological Properties of NbC Coating on Different Steel Substrates Prepared by Pack Cementation Method |
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| Ran Xuelin,Zhang Jin,Wang Wei,Gong Xiufang,Tu Yepeng,Guo Mengxin and Li Songxia.Growth Kinetics and Tribological Properties of NbC Coating on Different Steel Substrates Prepared by Pack Cementation Method[J].Rare Metal Materials and Engineering,2022,51(11):3964-3973. |
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| Authors: | Ran Xuelin Zhang Jin Wang Wei Gong Xiufang Tu Yepeng Guo Mengxin and Li Songxia |
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| Affiliation: | School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China,School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China,Dongfang Turbine Co., Ltd, Deyang 618000, China,Dongfang Turbine Co., Ltd, Deyang 618000, China,School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China,School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China,School of New Energy and Materials, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pack cementation method NbC coatings different substrates growth kinetics friction |
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