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石墨颗粒激光熔覆镍基涂层的组织和磨损行为( Microstructure and wear behavior of laser-cladded Ni-based coatings decorated by graphite particles )
J Liu Y Shi
为提高42CrMo钢的减摩耐磨性能，设计了Ni包覆石墨复合粉末和Ni45合金粉末，采用激光熔覆的方法在42CrMo钢基体上制作工艺简单、成本低的Ni基自润滑耐磨涂层。研究了扫描速度对涂层孔洞缺陷、石墨颗粒分布、显微组织和磨损性能的影响。通过调整扫描速度与Ni包覆石墨复合粉末的协同作用，解决了激光熔覆过程中由于烧蚀和原位反应引起的镀层密度、石墨与Ni基体界面结合强度和石墨损失过多之间的矛盾。结果表明，镀镍层能有效地防止石墨的烧蚀，延缓碳与其它组分的反应。在300mm/s的合适扫描速度下，可以制备出孔隙率低、组织均匀、硬度适中、摩擦系数低、磨损率低的Ni基自润滑涂层。其平均摩擦系数约为0.480,磨损体积约为6.824×10mm/N·m。磨损机制主要为轻微磨粒磨损和粘着磨损。所得结果不仅适用于镍基合金镀层，也适用于陶瓷颗粒增强的镍基复合镀层，甚至适用于其它材料体系。特别是当增强相为碳化物陶瓷时，石墨的加入还可以抑制激光熔覆过程中碳化物的溶解。
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