1、1Beijing Jiaotong UniversityMicrostructure and wear behaviours of laser-clad Cr13Ni5Si2-based metal-silicide coatings on a titanium alloy鈦合金上激光熔敷Cr13Ni5Si2基金屬硅化物涂層的微觀結(jié)構(gòu)和磨損行為2Beijing Jiaotong University作者作者：L.N.Jian, H.M. Wang ，北京航空航天大學，材料科學與工程學院，激光材料加工和表面工程實驗室期刊期刊：Surface and Coatings Technology ,表面

2、和涂層技術(shù)Elsevier：愛斯維爾 世界領(lǐng)先的科技與醫(yī)學出版公司Science Direct ：科學指引數(shù)據(jù)庫簡介簡介：3Beijing Jiaotong UniversityAbstract： 本論文應(yīng)用激光熔敷工藝，以Cr-Ni-Si合金粉為原料。在BT9鈦合金上制備出耐磨損的Cr13Ni5Si2基金屬硅化物涂層。 涂層結(jié)構(gòu)組成：Cr13Ni5Si2初生樹枝晶為主要成分，少量的枝晶間Cr13Ni5Si2/Cr3Ni5Si2共晶體 表征技術(shù)：OM、SEM、XRD、EDS 性能：卓越的耐磨性（ Cr13Ni5Si2初生相） 試驗條件：室溫金屬干滑動磨損試驗 目的：增強鈦合金的摩擦學性能4Be

3、ijing Jiaotong University鈦合金：強度高、耐蝕性好、耐熱性高晶體結(jié)構(gòu)不同三類：TA型：合金（密排六方） TC型：(+)合金 TB 型：合金（體心立方）BT9=TC11：Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Cr-0.3Si (Chemical formula) Ti-5.8Al-2.8Mo-0.8Zr-0.2Si(wt.%)5Beijing Jiaotong University引言： 鈦合金廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料 優(yōu)點：低密度、高比強度、耐腐蝕、高溫機械性能好 不足：由于其差摩擦學性能限制了其在工程摩擦元件上的應(yīng)用。 解決辦法：應(yīng)用合適的先進表面工程方法在鈦合金基體上制備新

4、型耐磨涂層 經(jīng)濟、方便6Beijing Jiaotong University目前涂層或薄膜制備方法： 熱氧化處理 等離子體氮化處理 反應(yīng)等離子體濺射 等離子體浸氮 激光束輔助固化 液態(tài)滲氮處理 激光表面合金化處理 激光熔敷近年來，多相金屬間化合物合金由于其獨特的機械性能作為先進的耐磨材料吸引了人們的注意。 Cr13Ni5Si2基三元金屬硅化物可預(yù)期成為很有前途的鈦合金涂層材料 高硬度、獨特的硬度-溫度關(guān)系、強化學鍵 新型耐磨材料7Beijing Jiaotong University試驗過程： 基體：BT9 先驅(qū)體材料：Cr-Ni-Si合金粉 65.91Cr-28.61Ni-5.48Si(w

5、t.%) 純度:99.5%,顆粒直徑：140um 工藝：激光熔敷 碳化硅研磨紙拋光Cr-Ni-Si合金粉平鋪在鈦合金表面，2mm厚激光熔敷合金粉用標準機械拋光工藝和腐蝕劑制備Cr13Ni5Si2基金屬硅化物橫向和縱向金相截面8Beijing Jiaotong University運用OM和SEM表征涂層的微觀結(jié)構(gòu)運用XRD分析物相運用EDS分析物相化學成分運用金屬干滑動磨損測試儀測試涂層耐磨度9Beijing Jiaotong University10Beijing Jiaotong University11Beijing Jiaotong University12Beijing Jiaoto

6、ng University13Beijing Jiaotong University討論：涂層主要物相： Cr13Ni5Si2 金屬間化合物，涂層的耐磨性即源于此物相的獨特性能和磨損行為從磨粒磨損的觀點分析，高硬度和反常的硬度-溫度關(guān)系為該涂層提供了卓越的抵抗塑性變、犁溝和壓痕的能力。從粘著磨損的觀點分析， 金屬硅化物 Cr13Ni5Si2 and Cr3Ni5Si2，以共價鍵為主的強烈的化學鍵使涂層很難粘附到以金屬鍵為主的配對軸承鋼的表面。很有前途的新型耐磨涂層材料14Beijing Jiaotong University結(jié)論： 1、應(yīng)用激光熔敷工藝，以Cr-Ni-Si合金粉為原料。在BT9鈦合金上制備出耐磨損的Cr13Ni5Si2