等离子体喷涂Al2O3-Cr2O3复合涂层耐磨性能研究

摘要

氧化物陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化等特点,作为涂层材料应用于高温、高比压、强氧化、强热震等复合苛刻磨损工况具有很好的应用前景.然而,其较低的塑韧性制约了实际应用.传统增韧方法难以与等离子体喷涂工艺有效结合.本文利用Cr2O3和α-Al2O3的相同晶体结构和Cr3+与Al3+接近的离子半径以及它们易形成固溶体的特点,采用等离子体喷涂工艺制备Al2O3-Cr2O3复合涂层.考察涂层在低速重载条件的摩擦学特性.主要结论如下:与Al2O3涂层/石墨和Cr2O3涂层/石墨摩擦副相比,AC50(Al2O3-50wt.％Cr2O3)复合涂层/石墨与AC90(Al2O3-90wt.％Cr2O3)复合涂层/石墨摩擦副的摩擦系数较稳定,相应涂层和石墨磨损率较低.这与复合涂层具有较低的气孔率、较强的片层内部及层间结合有关.