52 北京科技大学学报 第29卷 35 反应等离子熔数涂层 明，反应等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/YFe金属陶瓷复 名 合材料涂层具有优异的耐磨性， 50 图7为反应等离子熔覆(Cr,Fe)C3/YFe金属 陶瓷复合涂层和45#钢高温滑动磨损失重随实验温 度变化的关系，可见，在载荷及磨损滑动行程一定 (载荷98N,相对滑动速度0.15m·s-1,滑动距离 45铜 0 508m)、实验温度不同的高温滑动磨损实验条件下， 反应等离子熔覆(Cr,Fe)C3/YFe金属陶瓷复合涂 图5反应等离子熔覆(Cr,e)C3/下e金属陶瓷复合材料涂层 层磨损失重很低，且涂层磨损失重随实验温度的升 在干滑动磨损实验条件下的相对耐磨性 高而逐渐降低；相同实验条件下，45钢标样磨损失 Fig.5 Relative wear resistance of a reactive plasma clad (Cr, Fe)C/Fe ceramal composite coating under dry sliding wear test 重均较高，且其磨损失重随实验温度升高逐渐增大 因此，以45钢为标样，反应等离子熔覆(Cr condition Fe)C3/YFe金属陶瓷复合涂层具有较高的相对耐 0.6 磨性，且涂层的相对耐磨性随实验温度升高而增大； 45钢 与45*钢相比，在400~600℃温度范围内，实验温 0.4 反应等离子熔数涂层 度越高，反应等离子熔覆(Cr,Fe)zC3/YFe金属陶 wtpiuiil 瓷复合涂层的耐磨优势越明显 026 1015 20 25 0.14 时间min 0.12 图6反应等离子熔覆(Cr,fe)zC/Tfe金属陶瓷复合材料涂层 00.10 及原45钢在室温干滑动磨损实验条件下的摩擦因数随时间的 0.06 变化曲线 45钢 0.04 ·一反应等离子熔敷涂层 Fig-6 Variation of friction coefficient as a function of test time 0.02 for a reactive plasma clad (Cr,Fe)C/-Fe ceramal composite coating and the.45%carbon steel under dry sliding test condition 400450500550 600 温度℃ 陶瓷复合材料涂层及原45#钢在室温干滑动磨损实 图7反应等离子熔覆(Cr,fe)C3/Tfe金属陶瓷复合材料涂层 验条件下摩擦因数随时间的变化曲线.可以看出， 高温滑动磨损失重随温度的变化关系 涂层的平均摩擦因数大约为0.3，而原45#钢的平 Fig.7 Wear weight loss of a reactive plasma clad (Cr.Fe)C3/- 均摩擦因数为0.5左右，涂层的摩擦因数远低于原 Fe ceramal composite coating as a function test temperature 45*钢的摩擦因数，由此可以推断，涂层的粘着磨损 抗力远大于原45钢的粘着磨损抗力，因为在干滑 图8(a)为45#钢在载荷为49N,相对滑动速度 动磨损实验条件下，摩擦因数的大小反映了摩擦面 为0.15ms-1,实验温度为600℃，磨损滑动行程为 之间产生粘着的程度.·室温干滑动磨损实验结果表 508m实验条件下的磨损表面SEM形貌，可见，磨 (a) (b) 30m 10m 图845#钢和等离子熔覆试样高温滑动磨损形貌.()为45+钢：(b)为反应等离子熔覆试样 Fig-8 SEM micrographs showing the worn surface morphologies of a 0.45%carbon steel 1 (a)and a reactive plasma clad(Cr,Fe)C/-Fe ceramal composite coating (b)at 600c图5 反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复合材料涂层 在干滑动磨损实验条件下的相对耐磨性 Fig．5 Relative wear resistance of a reactive plasma clad （Cr‚ Fe）7C3／γ－Fe ceramal composite coating under dry sliding wear test condition 图6 反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复合材料涂层 及原45＃钢在室温干滑动磨损实验条件下的摩擦因数随时间的 变化曲线 Fig．6 Variation of friction coefficient as a function of test time for a reactive plasma clad （Cr‚Fe）7C3／γ－Fe ceramal composite coating and the0∙45％ carbon steel under dry sliding test condition 陶瓷复合材料涂层及原45＃钢在室温干滑动磨损实 验条件下摩擦因数随时间的变化曲线．可以看出‚ 涂层的平均摩擦因数大约为0∙3‚而原45＃ 钢的平 均摩擦因数为0∙5左右．涂层的摩擦因数远低于原 45＃钢的摩擦因数．由此可以推断‚涂层的粘着磨损 抗力远大于原45＃钢的粘着磨损抗力‚因为在干滑 动磨损实验条件下‚摩擦因数的大小反映了摩擦面 之间产生粘着的程度．室温干滑动磨损实验结果表 明‚反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复 合材料涂层具有优异的耐磨性． 图7为反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属 陶瓷复合涂层和45＃钢高温滑动磨损失重随实验温 度变化的关系．可见‚在载荷及磨损滑动行程一定 （载荷98N‚相对滑动速度0∙15m·s －1‚滑动距离 508m）、实验温度不同的高温滑动磨损实验条件下‚ 反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复合涂 层磨损失重很低‚且涂层磨损失重随实验温度的升 高而逐渐降低；相同实验条件下‚45＃钢标样磨损失 重均较高‚且其磨损失重随实验温度升高逐渐增大． 因此‚以 45＃ 钢 为 标 样‚反 应 等 离 子 熔 覆 （Cr‚ Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复合涂层具有较高的相对耐 磨性‚且涂层的相对耐磨性随实验温度升高而增大； 与45＃钢相比‚在400～600℃温度范围内‚实验温 度越高‚反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶 瓷复合涂层的耐磨优势越明显． 图7 反应等离子熔覆（Cr‚Fe）7C3／γ－Fe 金属陶瓷复合材料涂层 高温滑动磨损失重随温度的变化关系 Fig．7 Wear weight loss of a reactive plasma clad （Cr‚Fe）7C3／γ－ Fe ceramal composite coating as a function test temperature 图8（a）为45＃钢在载荷为49N‚相对滑动速度 为0∙15m·s －1‚实验温度为600℃‚磨损滑动行程为 508m 实验条件下的磨损表面 SEM 形貌．可见‚磨 图8 45＃钢和等离子熔覆试样高温滑动磨损形貌．（a） 为45＃钢；（b） 为反应等离子熔覆试样 Fig．8 SEM micrographs showing the worn surface morphologies of a0∙45％ carbon steel1（a） and a reactive plasma clad （Cr‚Fe）7C3／γ－Fe ceramal composite coating （b） at600℃ ·52· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷