【摘 要】
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高熵合金因其高硬度、良好的耐磨耐蚀性而成为一种很有吸引力的涂层材料.采用放电等离子烧结(SPS)技术在碳钢基体表面成功制备了CrFeCoNiCu高熵合金涂层,也制备了分别含有MoS2、WC的高熵合金复合涂层.采用球盘式摩擦磨损试验机(Nanovea,CA)和氮化硅球研究了该涂层的干滑动摩擦磨损性能.当载荷从20N增加到30N,高熵合金的磨损失重从0.2 mg增加到11.3 mg,同时摩擦系数从0.
【机 构】
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河海大学 机电工程学院,江苏常州 213022 美国俄克拉荷马州立大学 机械与航空航天工程学院,俄
【出 处】
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第十一届全国表面工程大会暨第八届全国青年表面工程学术会议
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高熵合金因其高硬度、良好的耐磨耐蚀性而成为一种很有吸引力的涂层材料.采用放电等离子烧结(SPS)技术在碳钢基体表面成功制备了CrFeCoNiCu高熵合金涂层,也制备了分别含有MoS2、WC的高熵合金复合涂层.采用球盘式摩擦磨损试验机(Nanovea,CA)和氮化硅球研究了该涂层的干滑动摩擦磨损性能.当载荷从20N增加到30N,高熵合金的磨损失重从0.2 mg增加到11.3 mg,同时摩擦系数从0.313增加到0.747.52100轴承钢也在20N的载荷下作了对比试验,轴承钢的磨损失重为2.9 mg,摩擦系数为0.872.因此,高熵合金涂层具有比轴承钢低得多的磨损率和摩擦系数.添加了2wt％ 的MoS2复合涂层在30N的载荷下,磨损失重为5.0mg,摩擦系数为0.686.所以,添加MoS2可以进一步降低高熵合金涂层的磨损率和摩擦系数.但添加过多MoS2的在继续降低摩擦系数的同时,会增加磨损率.添加了50wt％WC的复合涂层在30N的载荷下,磨损失重为2.2 mg,摩擦系数为0.527.所以,添加WC也能同时降低磨损率和摩擦系数.在30N的载荷下,添加了80wt％WC的复合涂层具有最小的磨损失重0.7mg.磨损形貌研究表明,高熵合金涂层的磨损主要是伴随着氧化磨损的磨粒磨损.因此,SPS制备的CrFeCoNiCu高熵合金涂层具有优异的耐磨性,而且添加MoS2或WC可以进一步降低该高熵合金复合涂层磨损率和摩擦系数.
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