高强度自润滑涂层PM304的制备

通过高能球磨与粉末冶金技术制备高强度自润滑PM304涂层,PM304涂层相对密度达到93%、抗拉伸强度达47 MPa,相比等离子喷涂制备的PS304涂层,相对密度与抗拉伸强度明显提高.并且,涂层中的自润滑成分尺寸细小且分布均匀,其中Cr2O3粒子尺寸为100 nm左右,BaF2/CaF2粒子为1 μm左右.     

镍基自润滑涂层的制备及拉伸结合强度研究

采用等离子喷涂与粉末冶金方法分别制备了PS304、PM304镍基自润滑涂层,并对涂层的组织、拉伸结合强度进行了研究。结果表明:采用等离子喷涂制备的PS304涂层组织粗大、孔隙率高、润滑相与强化相分布不均匀。而采用高能球磨与真空烧结技术制备的PM304涂层组织均匀、致密、粒子明显细化。拉伸试验表明:PS304的拉伸结合强度较低,拉伸断口不仅出现在涂层与基底的结合处、也出现在涂层内部;而PM304的拉伸结合强度较高,涂层与基底之间结合良好、结合方式为冶金结合,拉伸断口主要出现在涂层内部。PM304涂层拉伸强度增大的原因主要为:(1)致密度提高;(2)尖锐孔隙数量降低;(3)Ag与Ni Cr之间形成冶金结合;(4)Ni Cr基体中析出粒子的弥散强化作用使得Ni Cr基体强度提高。     

自润滑NiCr基复合材料

美国克利夫兰市的大西洋技术中心新近开发成功了一种耐高温的自润滑铬氧化物基复合材料，并且在这种复合材料中分布有能发挥固体润滑剂的化合物颗粒，这种复合材料被定名为“PS300”。PS300是在镍一铬基体中分布着固体润滑剂与陶瓷硬质颗粒的复合材料，     

304不锈钢表面激光制备Ti3SiC2-Ni基自润滑复合涂层的高温摩擦学性能

目的提高304不锈钢减摩耐磨性能。方法使用LDM-8060型半导体激光加工系统,制备出三种不同配比的Ti3SiC2-Ni基自润滑耐磨复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其自带的能谱仪(EDS)对304不锈钢与Ti3SiC2-Ni基涂层进行表征,并系统地分析其在室温和600℃下的摩擦学性能和磨损机理。结果复合涂层主要由Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体,硬质相Fe2C、Cr7C3和TiC,润滑相Ti3SiC2组成。其平均显微硬度分别为451.14、419.33、359.92HV0.5,明显高于304不锈钢基体的平均显微硬度(238.91HV0.5)。室温下,Ti3SiC2-Ni基复合涂层摩擦系数的平均值分别为0.41,0.46和0.48,磨损率分别为6.37×10^−5、16.52×10^−5、4.16×10^−5 mm^3/(N·m),均低于304不锈钢(0.56、46.35×10^−5 mm^3/(N·m))。在600℃下,Ti3SiC2-Ni基复合涂层的平均摩擦系数分别为0.38,0.43和0.41,磨损率分别为12.51×10^−5、7.58×10^−5、7.79×10^−5 mm^3/(N·m),也均低于304不锈钢(0.66,24.25×10^−5 mm^3/(N·m))。结论在室温和600℃下,Ti3SiC2-Ni基复合涂层能有效地提高304不锈钢的显微硬度,进而提升其摩擦学性能。其中添加10%Ti3SiC2的Ti3SiC2-Ni基复合涂层在600℃下表现出最好的耐磨性,而添加5%Ti3SiC2的Ti3SiC2-Ni基复合涂层在室温和600℃下表现出最好的减摩性能。     

热喷涂高温自润滑涂层研究现状

鉴于现代高技术装备用高温润滑涂层的服役温度越来越高、条件越来越复杂,且对高可靠性及长寿命等方面的要求日益苛刻,亟需研究新型高温自适应润滑涂层材料在其服役条件下的环境适应性和稳定性。综述了目前国内外对该类涂层的组分设计和相关制备技术,重点分析了利用热喷涂技术制备高温自润滑涂层的研究现状,并从制备工艺和涂层组分调控方面阐述了该类涂层研究取得的成果和存在的问题。提出未来针对热喷涂高温自润滑涂层的制备应利用先进的喷涂设备,选用物相组分相近的喷涂粉末,并结合组分设计调控,以涂层具有良好的涂基力学性能、耐腐蚀性能、抗高温氧化性能为前提,使涂层在高温环境下可借助摩擦物理或摩擦化学过程,来赋予其良好的高温自润滑性能,重点研究涂层的组分构效关系和综合应用性能。运用材料氧化热力学-动力学理论,从涂层\"高温力学-高温摩擦学-耐高温稳定性\"三方面来考核材料的综合使役性能,并探讨其高温润滑摩擦机理。     

耐高温自润滑材料PM304的磨损性能

通过高能球磨与粉末冶金制备出耐高温自润滑材料PM304。PM304的组成成分与PS304相同，但PM304组织致密，3种自润滑成分尺寸细小。研究发现，环境温度与组织结构对PM304的摩擦磨损性能有较大影响。室温时，PM304的磨损率很大，摩擦表面显示严重的微观脆性断裂；随着温度升高至200-600℃，由于BaF2／CaF2与Ag具有较高的热膨胀系数，在压力与摩擦力的作用下，溢出的BaF2／CaF2与Ag发生塑性变形并在摩擦表面形成光亮层，导致PM304的磨损率减小。     

自润滑金属复合材料涂层

自润滑金属复合材料涂层利用金属材料的耐热耐磨性与具有高度润滑性能的材料相复合，在材料表面形成含有润滑的金属基复合材料涂层，使材料表面既具有金属材料良好的机械性能与耐磨性，又具有优良的减磨自润滑性。在机械运动要求润滑但又难以添加润滑剂或不允许有润滑的场合，如高温、     

镍基热喷涂自润滑涂层研究新进展

近些年,镍基自润滑涂层作为减摩耐磨材料被广泛喷涂到机械运动副表面.从涂层的组分设计、制备工艺及涂层微结构控制3个方面,系统总结了热喷涂制备镍基自润滑涂层的最新研究进展并对未来的研究方向进行了讨论.首先从涂层基础相、润滑相和增强相3部分阐述了镍基自润滑涂层的构成要素,并重点分析了涂层组分设计的常用模式,以期为新型镍基自润滑涂层的组分设计提供参考;继而针对热喷涂技术的工艺特殊性,重点综述了热喷涂喂料复合粉末制备的研究最新进展;随后针对热喷涂制备涂层时导致的涂层缺陷问题,详细阐述了涂层微结构控制、涂层预处理和后处理等对自润滑涂层性能影响的最新探索进展;最后,总结了目前在镍基自润滑涂层研究中存在的问题,进一步指出优化工艺技术、采用数值模拟结合试验测试的方法,来深入研究涂层内部的润滑摩擦机理将是未来研究的重要方向.     

MoS2/钴基自润滑涂层及高温摩擦学性能

采用热压烧结技术在GH4169镍合金表面制备了CoCrNi-(3.0wt%,5.0wt%,7.0wt%) MoS2三种钴基高温自润滑涂层,并优化了MoS2的含量。采用球-盘式高温摩擦试验机,与Si3N4球配副,系统研究了温度、速度与载荷对涂层高温（20~800 ℃）摩擦学性能的影响。采用X射线衍射仪和扫描电镜等分析了涂层的物相成分和微观形貌。通过热冲击实验测试涂层的结合强度。结果表明：MoS2与金属元素反应生成了固体润滑相Mo2S3和CrxSy;涂层与基底具有良好的界面结构;涂层主要由γ(fcc)、ε(hcp)、CrxNiy和固体润滑相（Mo2S3、CrxSy）构成。低温条件下,随着MoS2含量的增加涂层的摩擦系数逐渐降低,高温条件下,由于磨损表面形成了由铬酸盐、氧化物和硫化物组成的固体润滑膜,涂层具有了优异的高温减摩耐磨性能;宽温域内钴基涂层的磨损率保持在5.5×10-5 mm3N-1m-1以下,在20~600 ℃范围内其抗磨损性能比基底高4~17倍,5.0wt%的MoS2对钴基涂层的高温摩擦学性能优化效果最佳。     

氟化镧对镍基自润滑合金力学性能及高温摩擦学特性的影响

用粉末冶金热压方法制备了含不同LaF3添加量的Ni-Cr-Mo-Al-Ti-B-MoS2-LaF3系宽温度范围自润滑合金，测试了合金力学性能及与Al2O3陶瓷配副下的高温摩擦磨损性能。研究结果表明，合金的力学性能随LaF3添加量的增加而降低，但其减摩耐磨能力随LaF3添加量的增加而提高。合金中的硫化物（CrxSy,Mo2S3和AlLaS3)是合金低温范围内（室温至300℃）自润滑的主要因素；高温摩擦时（400－700℃）合金表面氧化物和残余硫、镧的化合物及地偶表面转移膜中氧化物与复合氧化物的协同作用是摩擦因数进一步降低的原因。     

粉末冶金钛合金的应用现状

简要介绍了粉末冶金钛合金的特性,从应用的角度总结了粉末冶金钛合金的材料体系,主要技术和产品的发展现状和趋势,回顾了粉末冶金钛合金在航空、航天、航海、汽车工业、医疗及生物、储氢合金等方面的应用。最后针对国内粉末冶金钛合金的市场发展和需求,讨论分析了国内粉末冶金钛合金材料的发展重点和方向。     

AlNiCrFexMo0.2CoCu High Entropy Alloys Prepared by Powder Metallurgy

采用粉末冶金方法制备AlNiCrFexMo0.2CoCu(x=0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金,研究Fe元素对合金组织和性能的影响。对4种合金进行XRD分析,发现当x=0.5、1.0和1.5时,有bcc、fcc和σ相组成,当x=2.0时,合金只有bcc和fcc两相。4种合金硬度随着Fe含量的增加而降低,当x=0.5时,布氏硬度为3170MPa,x=2.0时,布氏硬度为2290MPa。对合金进行压缩实验发现,断裂强度均超过1100MPa,且具有较好的塑性。     

Age Hardening of AlCrMoNiTi High Entropy Alloy Prepared by Powder Metallurgy

采用粉末冶金工艺制备了AlCrMoNiTi高熵合金,并对其铸态和退火态的微观组织和硬度进行了研究。结果表明,铸态合金由富(Cr,Mo)bcc固溶体枝晶相和富(Al,Ni,Ti)fcc固溶体枝晶间相组成。时效合金在900℃高温可获得最高硬度HV约为6150 MPa,在1000℃发生退火软化现象,但是其硬度HV仍保持在5160 MPa的高硬度水平。这表明,AlCrMoNiTi高熵合金具有优异的高温时效硬化特性。该合金在800℃时的时效硬化特性主要归因于细晶强化,在900℃时则归因于第二相(bcc2)的析出硬化。在1000℃时发生退火软化现象,其原因在于第二相的分解和晶粒粗化。     

用粉末冶金法制备Cf-Al复合材料研究

以镀铜碳纤维和铝粉作原料,采用粉末冶金法制备了碳纤维增强铝基复合材料,并研究了压制力、烧结温度和碳纤维含量对复合材料性能的影响。结果表明,碳纤维含量为5％（质量分数）、压制力小于150MPa时,坯体的密度随着压制力的增大而快速增大;若压制力超过150MPa,则坯体密度随着压制力增大而缓慢上升;低温下,随着烧结温度的上升,复合材料的密度缓慢增大,强度也上升;但高温下,随着烧结温度的上升,材料密度上升速度加快,强度略降。复合材料烧结前后的密度均随着碳纤维含量的增加而降低。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜（SEM）的观察和分析，研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明：由于其制造过程不同，不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别，而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象，进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明，在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

借助混料-成形-烧结等工艺和性能测试、扫描电镜(SEM)的观察和分析,研究了不同种类和粒度的碳对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响。结果表明:由于其制造过程不同,不同形态的碳自身的物理力学性能存在较大的差别,而在同种形态的碳中粉末的粒度和个体的区别导致不同形态碳对铜基摩擦材料的密度、孔隙度的影响具有不同的表象,进而影响到摩擦材料的摩擦磨损性能。试验研究证明,在铜基粉末冶金摩擦材料中采用具有一定粒度组成的鳞片石墨具有较好的综合摩擦磨损性能。     

粉末冶金法制备粉煤灰/铝基复合材料的研究

采用粉末冶金法制备粉煤灰增强铝基复合材料。粉煤灰颗粒大多为球形，密度为2．75g／cm^3，颗粒直径主要集中在5～60μm，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3，三者质量分数总和超过85％。SEM分析表明铝基粉煤灰复合材料中存在着颗粒团聚，并有少量气孔产生。随粉煤灰颗粒含量的增加，复合材料的显微硬度相应减小。     

送粉等离子束表面冶金工艺及涂层强韧化机制研究

利用自行研发的送粉等离子束表面冶金涂层设备及Fe-Cr-Ni-B-Si-C系混合合金粉末在普通低碳钢表面制备了铁基复合材料涂层.采用OM、SEM、EDS、XRD等手段,研究了同步送粉等离子束表面冶金工艺参数对涂层显微组织的影响及涂层的强韧化机制.结果表明,工作电流、扫描速度以及搭接工艺是影响涂层微观组织特征的重要因素.经工艺优化后的复合材料涂层的典型微观组织由固溶了大量Cr、少量Ni、Si的极度过饱和的γ相枝晶及枝晶间复杂合金碳硼化物 γ相共晶组织构成.细晶强化、固溶强化和高硬度相的沉淀析出及其弥散强化是等离子束表面冶金复合材料涂层强韧化的3种主要机制.     

等离子束表面冶金Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层耐海水腐蚀性研究

用等离子束表面冶金方法在低碳钢表面制备Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪和能谱仪研究了冶金层的组织形态、物相组成。用静态浸渍法检测该涂层在海水中的耐腐蚀性能。结果表明：该涂层与基体呈冶金结合，内部组织均匀细密无缺陷，是固溶了大量Cr的γ-Fe相与高硬度析出相的共晶组织；其在海水中的耐蚀性远高于0Cr18Ni9Ti不锈钢，两者在海水中均表现为点蚀。