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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
摘 要磨损是材料失效最常见的方式之一,在石油化工、冶金以及航空航天等领域机械装备中，大量机械运动副零部件在重载等环境下承受强烈摩擦磨损作用，对耐磨材料的性能要求越来越高。由于磨损发生于相互接触和运动的固体表面，所以改变接触表面材料的特性可显著提高零件的耐磨性能。激光熔覆技术是一种新型的金属表面改性技术，可以在低成本基材表面获得具有优异性能的涂层材料，从而提高零件的耐磨性能。Cr13Ni5Si2是一种具有tP30 σ相晶体结构的三元金属硅化物，具有优异的室温耐磨性能，但其严重的室温本征脆性使其难以实际应用。利用γ-Ni固溶体对Cr13Ni5Si2增韧，可有效提高其韧性，但却使其硬度、耐磨性能降低。为进一步提高硬度，以期获得更为优异的耐磨性能，加入高硬度、与金属基结合良好的碳化物陶瓷相如Cr7C3等有望成为一种可行的方法。Cr7C3是oP40晶体结构的碳化物，不仅熔点高（1938K）、硬度高、耐磨性好，还具有良好的化学稳定性、耐蚀性、热稳定性等优点，已被广泛应用于耐磨或者抗氧化涂层的增强相。以Cr7C3为增强相、Cr-Ni-Si三元金属硅化物合金为基体的复合材料涂层可望具有更为优异的耐磨性能。本文以Cr3C2和50Cr-47Ni-3Si（wt%）合金粉末为原料，利用激光熔覆制备工艺，在A3钢表面制得了Cr7C3硬质相增强Cr-Ni-Si金属硅化物复合材料涂层，利用X射线衍射法(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电子探针（EPMA）等方法分析了涂层的显微组织，研究Cr7C3含量对Cr-Ni-Si涂层显微组织、涂层硬度、室温干滑动磨损性能和二体磨粒磨损性能的影响及其磨损机理。结果表明：（1）激光熔覆Cr7C3增强Cr-Ni-Si三元金属硅化物复合材料涂层主要由初生块状陶瓷相Cr7C3、Cr13Ni5Si2及γ-Ni固溶体相组成，随着Cr7C3含量增加，Cr13Ni5Si2体积分数逐渐减少。 （2）激光熔覆Cr7C3增强Cr-Ni-Si三元金属硅化物复合材料涂层硬度随着Cr7C3含量的增加而增加。（3）激光熔覆Cr7C3增强Cr-Ni-Si三元金属硅化物复合材料涂层在室温干滑动磨损条件下具有优异的相对耐磨性并随着Cr7C3含量的增加而提高。随着载荷的增加，涂层磨损量增加缓慢，表现出较低的载荷磨损敏感性。磨损机制为粘着磨损。（4）二体磨粒磨损试验中，激光熔覆Cr7C3增强Cr-Ni-Si三元金属硅化物复合材料涂层具有优异的抗磨粒磨损性能，其主要磨损机理是轻微的显微切削，这主要归功于Cr7C3的高硬度以及γ-Ni相的强韧性。随着Cr7C3含量的增加，涂层磨损失重量逐渐减少；随着载荷和磨粒粒度的增加，涂层失重量略有增加。 |
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发表于 2022-9-17 15:34:30
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