ＢＮ－ＭｏＳ２涂层与Ａｇ－ＣａＦ２／ＢａＦ２涂层分别在４００℃和６００℃时的磨损形貌表面。由图可知，摩擦磨损的测试温度从４００℃升高至６００℃时，涂层的磨损形貌由表面粗糙、不完整润滑膜和较多的磨屑转变为磨损表面光滑、有完整润滑膜和少量磨屑存在。４００℃时，两种涂层的磨损表面有大量的磨屑和划痕存在，表明涂层在摩擦过程中粒子产生了明显的脆性断裂，且Ａｇ－ＣａＦ２／ＢａＦ２涂层中的磨屑比ＢＮ－ＭｏＳ２涂层多，这主要由于Ｃｒ２Ｏ３强化相的塑性较低，在４００℃摩擦过程中晶粒发生脆性断裂，形成磨损粒子。低温固体润滑相在摩擦和挤压应力作用下，从金属基体中挤出在易滑移的解理面处发生断裂、铺展形成润滑膜，而脆性断裂的磨损粒子会阻碍完整润滑膜的形成，使涂层产生磨粒磨损，降低涂层的润滑性能。此外，ＣａＦ２／ＢａＦ２在４００℃温度下仍为脆性相，摩擦过程主要为脆性断裂机制，不能发生塑性变形而形成表面润滑膜。因此，Ａｇ－ＣａＦ２／ＢａＦ２涂层的磨损表面残留的磨屑较多。６００℃时，涂层磨损表面光滑，润滑膜表面的磨屑大幅度降低，表明当温度升高后，涂层的脆性断裂减少，开始以塑性变形为主。ＢＮ－ＭｏＳ２涂层表面为光滑完整的润滑膜，有少量的磨屑存在；而在Ａｇ－ＣａＦ２／ＢａＦ２涂层磨损表面则基本没有磨屑存在，是由一层具有软性的、自润滑相滑移和塑性变形而形成的片状分布的自润滑保护膜所覆盖。６００℃高温摩擦时，具有较大热膨胀系数的ＣａＦ２／ＢａＦ２（２５×１０－６ Ｋ－１）和Ａｇ粒子（２２×１０－６ Ｋ－１）相比于热膨胀系数较小的ＢＮ（７×１０－６ Ｋ－１）和ＭｏＳ２（１０．７×１０－６ Ｋ－１）粒子，其在摩擦副的挤压应力作用下更加容易从基体相中溢出和产生塑性变形；此时，ＢＮ、Ａｇ和ＣａＦ２／ＢａＦ２均具有良好的润滑性，而ＭｏＳ２则与空气中的氧发生氧化反应，失去润滑性。此外，在高速往复运动时，摩擦副与涂层在接触过程中会产生大量的热能，接触表面产生的瞬态温度则迅速升高，使得涂层中分布的ＣａＦ２／ＢａＦ２粒子由脆性转变为塑性。在外加载荷和摩擦力的作用下，Ａｇ和ＣａＦ２／ＢａＦ２粒子同时发生塑性变形转化为润滑膜，故而在Ａｇ－ＣａＦ２／ＢａＦ２涂层形成了一层较厚的、呈片状结构分布的润滑膜，使得涂层摩擦系数得到了有效降低。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
