20世纪80年代以来,Ni3Al金属间化合物由于具有优越的高温强度和高温抗氧化性而备受关注。现已经有研究出以Ag/BaF2-CaF2共晶为润滑剂的Ni3Al基高温自润滑复合材料,实现了宽温域范围内的连续润滑。采用等离子喷涂工艺制备Ni3Al基高温自润滑复合材料,探究出了涂层在宽温域内的摩擦磨损性能和自润滑机理。通过在不同温度下测试发现:在200℃和400℃时,随着温度升高Ni3Al金属间化合物的韧性提高,软金属Ag塑性变形能力增强,在摩擦对偶表面形成黏附性更好的转移润滑膜,Ag的含量不断上升,摩擦系数也不断下降。在600 ℃时,软金属Ag过度软化而丧失润滑性能。BaF2/CaF2共晶发生脆-塑性转变开始发挥高温润滑能力。然而,由于其脆-塑性转变不完全,并且摩擦表面氧化生成的具有润滑作用的NiO、Ag2MoO4和NiCr2O4含量较低,高温氧化及摩擦化学反应生成的润滑剂含量较低,润滑能力有限,涂层耐磨性下降,磨损率达到最高值。在800℃时,BaF2/CaF2共晶塑性变形能力增强,润滑能力提高;并且,该温度下高温氧化作用强烈,磨损表面形成富含NiO、Ag2MoO4和NiCr2O4,其经反复碾压形成碎片颗粒层,随后在不断的碾压和热黏着作用下在磨损表面形成光滑致密的氧化物釉质层有效防止磨损,使磨损率大幅下降,涂层主要表现为氧化磨损和黏着磨损。

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