中国科学院Tan, Hui与Yang, Jun等：激光熔覆制备的高硬度耐磨Cu-Ni-Al-Sn涂层的高温摩擦学性能
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Tribology International
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High temperature tribological properties of the high-hardness wear-resistant Cu-Ni-Al-Sn coatings produced by laser cladding
Chen Z.; Tan H.; Sun Q.; Chen W.; Zhu S.; Cheng J.; Yang J.
Published：2024-08-01
DOI：10.1016/j.triboint.2024.109645
研究背景
当我们谈到材料的耐磨性和高温性能时，我们经常会遇到一些挑战。在工业领域，寻找一种能够在高温环境下保持稳定性的材料是至关重要的。然而，目前的研究表明，我们仍然面临着一些问题，特别是在提高材料硬度和耐磨性方面。这些问题促使了一项新的研究，探讨了利用激光堆焊制备的高硬度耐磨 Cu-Ni-Al-Sn 涂层在高温下的摩擦磨损性能。
研究内容
最新发表在《Tribology International》杂志上的研究表明，通过激光堆焊技术制备的高硬度耐磨 Cu-Ni-Al-Sn 涂层在高温下表现出良好的摩擦磨损性能。研究调查了 Sn 含量对涂层微观结构、硬度和高温摩擦磨损行为的影响。结果显示，由于 Cu<sub>9</sub>NiSn<sub>3</sub>、FeNi 和 NiSn 沉淀物的强化作用，涂层的硬度从177.6增加到674.0 HV<sub>0.3</sub>。此外，Sn 在改善涂层的高温摩擦磨损性能方面起着重要作用。在25–200℃范围内，Sn 可以形成低剪切应力膜，降低摩擦系数和磨损率。当温度超过300℃时，磨损表面形成含有 SnO<sub>2</sub>、CuO 和 Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 的摩擦氧化物层，这些氧化物对改善摩擦磨损性能起到作用。
研究意义
这项研究的创新之处在于利用激光堆焊技术制备的高硬度耐磨 Cu-Ni-Al-Sn 涂层在高温下表现出优异的摩擦磨损性能。通过对 Sn 含量的调节，涂层的性能得到了显著提升，为工业领域提供了新的解决方案。这项研究为开发更耐磨、高温稳定的材料提供了有益的参考，有望在工程应用中发挥重要作用。
希望通过这篇简明易懂的文章，让中学生对这一领域的研究有所了解。
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