润滑与密封

作者：董建伟，郭岩宝，王德国，张政

单位：中国石油大学（北京）机械与储运工程学院,,中国石油大学（北京）机械与储运工程学院,,中国石油大学（北京）机械与储运工程学院,,中国石油大学（北京）机械与储运工程学院,

关键词：高频感应熔覆;NiTi合金;界面反应;硬度;摩擦学性能

基金：中国石油大学（北京）科研基金项目（2462023SZBH008）；国家自然科学基金项目（51875578）

为增强金属材料表面的耐磨性能，采用高频感应熔覆技术，在HT300基底表面制备出NiTiFe合金涂层；利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、显微硬度计和X射线衍射仪（XRD）对NiTiFe合金涂层的微观组织、元素组成、硬度、相组成和与基底的结合情况进行表征与分析；通过摩擦磨损试验机对涂层的摩擦学性能进行测试，对其摩擦磨损机制进行分析。结果表明：涂层组织致密，无裂缝和空隙，成型质量良好，平均厚度达到0.7 mm，与HT300基底实现了冶金结合；涂层中主要包含Fe2Ti、Fe6.94Ti0.36和Ni3Fe三种相，Fe元素的加入使涂层的晶格发生畸变，硬度提高，平均硬度达到997.36HV，约为HT300基底平均硬度值的5倍。通过摩擦磨损试验发现，试验前期，NiTiFe合金涂层与对摩副之间的摩擦因数较低，维持在0.2左右，对摩副的失效导致摩擦副之间的接触形式发生改变，摩擦因数产生阶跃；随着载荷的增加，涂层上呈现的磨痕宽度在不断增加，对摩副由于磨损造成的材料去除后暴露出的面积也在不断增大。摩擦磨损试验后，NiTiFe合金涂层摩擦表面光滑平整，仅出现了轻微的磨粒磨损，磨损体积远小于对摩副，表现出优良的耐摩擦磨损性能。

来源：2024年第2期

《润滑与密封》期刊编辑部

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