超音速激光沉积石墨/Cu复合涂层微观结构及耐磨损性能

为了提高铜(Cu)材料的耐磨性能,扩大Cu材料的应用领域,采用超音速激光沉积技术在纯Cu表面制备了石墨/Cu复合涂层,研究了不同石墨含量对复合涂层微观组织、显微硬度以及耐磨损性能的影响.研究结果表明,当原始粉末中石墨的质量分数从5％增加至15％时,复合涂层的沉积效率呈下降趋势.石墨作为一种软固体润滑剂,其在复合涂层中含量的提高会降低涂层抵抗塑性变形的能力,进而复合涂层的显微硬度随石墨含量的增加,从122.48 HV02降至95.02 HV0.2.此外,复合涂层的磨损率也随涂层中石墨含量的增加而降低.故当原始粉末中石墨的质量分数为15％时,所制备的复合涂层具有最优的耐磨损性能,平均摩擦系数为0.179,磨损率为0.71×10-4 mm3/(N·m).不含石墨时涂层的磨损机制为黏着磨损,随着涂层中石墨含量的增加,磨损机制从黏着磨损转为磨粒磨损.