本文已被：浏览 570次 下载 1371次
中文摘要: 本文利用超音速火焰喷涂技术 (HVOF)， 在 G20 钢表面制备了三种不同 SiC 掺杂含量 (5wt.%、 10wt.%、
15wt.%) 的 NiCr-Cr3C2 金属陶瓷复合涂层， 并探究掺杂含量对涂层微观结构、 力学性能和摩擦学性能的影响。 利
用扫描电镜、 显微硬度计、 拉伸试验机对涂层的微观结构和力学性能进行了表征， 使用球盘式摩擦磨损机对三种
涂层在 400℃下的磨损性能进行了对比研究。 结果表明掺杂 5wt.%SiC 的复合涂层具有最好的力学性能， 其显微
硬度达到 812HV， 结合强度达到 71MPa。 但随着掺杂量的升高， 涂层的孔隙率增大， 涂层力学性能下降。 涂层
的抗高温磨损性能随着 SiC 掺杂量的增加先升高后降低再升高， 其中掺杂 15wt.%SiC 的复合涂层磨损率最低， 其
值为 1.053× 10-12m3/N·m。 在高温磨损环境中， 掺杂 15wt.%SiC 的复合涂层表面形成的 Cr2O3、 SiO2 等氧化物阻隔
了磨损表面之间的直接接触， 使涂层表现出优异的抗高温磨损性能。
中文关键词: 超音速火焰喷涂 NiCr-Cr3C2 SiC 掺杂 高温磨损
Abstract:In this paper, the NiCr-Cr3C2 composite coatings doped with 5wt.%, 10wt.% and 15wt.% SiC were
prepared on G20 boiler steel by high velocity oxygen fuel spray(HVOF). The effect of SiC on the microstructure,
mechanical and tribological properties of the NiCr-Cr3C2 coatings was investigated. The microstructure and
mechanical properties of the composite coatings were characterized by the scanning electron microscopy,
microhardness meter and tensile testing machine. The high temperature wear properties of the coatings were
investigated by the spherical disc friction and wear machines at 400℃ . The results showed that the coating doped
with 5 wt.%SiC had the best mechanical properties, and the value of microhardness and bonding strength was up
to 812 HV and 71 MPa, respectively. With the increase of doping amount, the porosity of the coatings increased while their mechanical properties decreased. The composite coating with 15 wt.% SiC showed the lowest wear
rate of 1.053× 10-12 m3/N·m, indicating the best high temperature wear resistance. The enhanced high temperature
wear resistance was probably due to the formation of the Cr2O3 and SiO2 films on the coating surface, which
further blocked the contact between the friction surfaces.
文章编号： 中图分类号：TG174.4 文献标志码：
基金项目:
| 作者 | 单位 |
| 刘侠 | 安徽马钢表面技术股份有限公司；安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 |
| 薛召露 | 安徽马钢表面技术股份有限公司；安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 |
| 丁毅 | 马钢（ 集团） 控股有限公司 |
| 朱广宏 | 安徽马钢表面技术股份有限公司 |
| 王硕煜 | 安徽马钢表面技术股份有限公司 |
| 张世宏 | 安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 |
引用文本：
刘侠,薛召露,丁毅,朱广宏,王硕煜,张世宏.SiC 添加相对 NiCr-Cr3C2 金属陶瓷涂层高温磨损性能的影响[J].热喷涂技术,2020,12(3):60-69.
Xia Liu,Zhaolu Xue,Yi Ding,Guanghong Zhu,Shuoyu Wang,Shihong Zhang.Effect of SiC on High Temperature Wear Properties of NiCr-Cr3C2Metal Ceramic Coatings[J].Thermal Spray Technology,2020,12(3):60-69.
刘侠,薛召露,丁毅,朱广宏,王硕煜,张世宏.SiC 添加相对 NiCr-Cr3C2 金属陶瓷涂层高温磨损性能的影响[J].热喷涂技术,2020,12(3):60-69.
Xia Liu,Zhaolu Xue,Yi Ding,Guanghong Zhu,Shuoyu Wang,Shihong Zhang.Effect of SiC on High Temperature Wear Properties of NiCr-Cr3C2Metal Ceramic Coatings[J].Thermal Spray Technology,2020,12(3):60-69.