论文部分内容阅读
在铝合金基体上(ASTM 4032)采用超音速火焰喷涂(JP5000)和电弧喷涂(TAFA8835)系统制备了316L不锈钢涂层.研究了不同喷涂工艺对316L不锈钢涂层性能的影响规律.通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪分析了316L不锈钢涂层的显微结构.涂层的热导率是通过公式k=aρCp计算所得；同时,对涂层的结合强度、摩擦磨损性能和抗热震性能进行了测试.显微结构分析结果表明采用不同喷涂方法制备的316L不锈钢涂层均表现为较为致密的层状结构,且与基体结合良好.采用超音速火焰喷涂制备的316L不锈钢涂层具有较低的氧含量和较高的显微硬度(0.22％,573MPa)相比于采用电弧喷涂制备的316L不锈钢涂层(10.23％,423MPa).为了评估涂层的热传输能力,对涂层进行了热导率的测试,结果表明采用超音速火焰喷涂制备的316L不锈钢涂层具有较高的热导率数值(5.95 W/mK)相比于采用电弧喷涂制备的316L不锈钢涂层(3.95 W/mK)的热导率,但相比于块体材料(316L不锈钢热导率11～12 W/mK)仍处于较低的水平.涂层的高温摩擦磨损行为(30℃、400℃)是在高温往复式摩擦磨损试验机(Optimol SRV)上进行测试的,结果表明不同喷涂方法制备的316L不锈钢涂层的摩擦磨损性能对温度具有不同的敏感性.采用超音速火焰喷涂制备的316L不锈钢涂层的摩擦系数和磨损体积分数随着温度的上升具有下降的趋势,摩擦系数值从～1.1下降到～0.8,磨损率从15×10-9 mm3/n m下降到8.2×10-9 mm3/n m；然而采用电弧喷涂制备的316L不锈钢涂层的摩擦系数随着温度的增加基本保持在～0.7-0.8,磨损率从5.4×10-9 mm3/n m小幅增长到7.8×10-9 mm3/n m.与此同时,采用超音速火焰喷涂制备的316L不锈钢涂层的结合强度为42MPa远高于采用电弧喷涂制备的316L不锈钢涂层的结合强度29MPa.并且采用超音速火焰喷涂制备的316L不锈钢涂层的抗热震性能10倍优于采用电弧喷涂制备的316L不锈钢涂层的抗热震性能.