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本文使用气雾水冷方法制备自主研发的复杂铝青铜合金粉末。采用等离子喷涂方法实现含稀土元素Ce减摩铝青铜粉末与铁基模具配体冶金结合,以取代低载条件下工作的块体复杂铝青铜合金模具。添加不同含量Ce元素至复杂铝青铜喷涂层中,采用X射线衍射、光学显微镜、扫面电子显微镜、电子探针、透射电子显微镜观察研究Ce元素添加对等离子喷涂层组织性能的变化规律。通过在RFT-Ⅲ型往复摩擦磨损试验机上研究含Ce复杂铝青铜喷涂层与304不锈钢对摩摩擦磨损行为,并对复杂铝青铜喷涂层干摩擦条件下磨损机理进行深入研究,建立磨损机理模型,以求进一步改善复杂铝青铜喷涂层耐磨性能。得到的主要结论如下:1.复杂铝青铜等离子喷涂层中添加少量稀土Ce元素(0.1%Ce)可以起到细化晶粒、净化合金的作用;Ce含量为0.6%时,喷涂层Fe含量较高,к相长大,由原来к2相(AlFe)转变为高铁的к1相(AlFe3),喷涂层有较低堆垛层错能;组织细化、表面Fe含量提高使含Ce喷涂层具有较高的显微硬度,0.6%Ce喷涂层表面显微硬度较0%Ce喷涂层提高15.8%左右。2.干摩擦条件下,含Ce量不同的复杂铝青铜喷涂层摩擦性能有较大差异,0.1%Ce喷涂层具有最优的耐磨性能,以磨粒磨损为主;0%Ce喷涂层在低载荷条件下耐磨性能良好,随着载荷的增加磨损量增加,磨损形式也发生相应改变;Ce含量为0.6%的喷涂层硬度最高,但喷涂层中Fe元素及к相较多,堆垛层错能较低,使摩擦性能急剧下降,有最差的摩擦磨损性能。3.复杂铝青铜等离子喷涂层摩擦磨损过程包括:氧化膜的形成与破坏阶段、黏着及元素扩散阶段、晶粒变形阶段(即HDL形成)、MML形成及剥落阶段和循环破坏阶段。0%Ce复杂铝青铜喷涂层在正压力196N时,材料磨损停留在氧化膜形成与破坏阶段,294N以后材料磨损表面形成MML层,进入MML形成及剥落阶段,具有黏着及磨粒磨损的形貌特征,396N时进入循环破坏阶段,磨损形貌复杂;0.6%Ce复杂铝青铜等离子喷涂层由于其表面高Fe含量以及大量的к相,材料在较低载荷情况下就提前进入黏着及元素扩散阶段,停留在循环破坏阶段,表现为黏着、磨粒和疲劳磨损;0.1%Ce复杂铝青铜等离子喷涂层在摩擦过程中停留于氧化膜形成破坏阶段。通过以上研究,我们明确了含Ce等离子喷涂层的组织结构及摩擦性能的变化规律,提出复杂铝青铜干摩擦条件下磨损机理,为生产高性能复杂铝青铜喷涂层奠定理论基础和实验基础。