等离子喷涂镍基可磨耗封严涂层抗腐蚀及耐磨性能分析

于方丽¹，白宇²，吴秀英³，王海军⁴，吴九汇¹

1. 西安交通大学机械工程学院2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室3. 陕西工业技术研究院4. 装甲兵工程学院

摘 要：采用高效能超音速等离子喷涂沉积Ni-C及Ni Cr Al-BN可磨耗封严涂层,对比研究两种涂层的抗冲蚀磨损、耐腐蚀及摩擦磨损性能。结果表明:两种涂层中的润滑相均匀分布在金属连续相之中,但与Ni-C涂层相比,Ni Cr Al-BN涂层中的润滑相尺寸较为细小,表面硬度较高。当冲蚀角度由30°增加到90°后,两种涂层冲蚀磨损失重量明显提高。Ni Cr Al-BN涂层的相对冲蚀速率约为Ni-C涂层的50%,表明Ni Cr Al-BN涂层具有较为优良的抗冲蚀性能。Ni-C涂层在稀盐酸中（1vol%）发生了明显的电化学腐蚀,在石墨片周围容易形成腐蚀产物;酸液会沿Ni Cr Al-BN涂层中的孔隙渗入,从而造成金属的局部腐蚀,但腐蚀程度明显较Ni-C轻。随着环境温度的升高,以BN为主的第二相润滑组元的塑性和流动性增强,使摩擦表面原本较小的、不连续的润滑型保护膜逐渐铺展开来,形成面积较大且呈连续分布的鳞片状自润滑保护膜。原来在较低温度下润滑膜中存在的裂纹、疏松或剥离等缺陷明显减少,导致Ni Cr Al-BN涂层摩擦系数大幅度降低,从而显示出优异的高温自润滑性能。

关键词：可磨耗封严涂层;超音速等离子喷涂;冲蚀;腐蚀;摩擦磨损;