金属学报

作者：尤世泉, 崔功军, 杨荣乾, 刘宇嵩, 冯小刚, 寇子明

单位：1 太原理工大学 机械工程学院 太原 030024；2 太原理工大学 山西省矿山流体控制工程实验室 太原 030024；3 太原理工大学 矿山流体控制国家地方联合工程实验室 太原 030024

关键词：钼基涂层,激光熔覆,高温,摩擦,耐磨性,

基金：国家自然科学基金项目(51775365);国家自然科学基金项目(U1910212);山西省基础研究计划项目(202303021211163);山西省回国留学人员科研项目(2021-060)

为改善钼基涂层作为热端部件高温防护涂层的耐磨损性能，采用激光熔覆技术在Inconel 718合金表面原位制备了MoNiCrSi涂层，并系统研究了Si对钼合金涂层的微观组织和高温摩擦学性能的影响。在室温至1000 ℃的大气环境中，采用Si3N4作为摩擦对偶及球-盘式高温摩擦磨损试验机对涂层及基底材料的高温摩擦学性能进行测试。结果表明，Si与Mo、Ni、Cr发生反应生成了α-Mo、Mo0.3Ni0.24Si0.76、Mo5Si3和CrSi2相。MoNiCrSi涂层的Vickers硬度相比MoNiCr涂层和基底材料显著升高，Si元素表现出明显的固溶强化和弥散强化作用。随温度的升高，涂层的摩擦系数逐渐减小，磨损率呈现出先降低后增加的趋势。MoNiCrSi涂层相比MoNiCr涂层和基底材料表现出更优异的高温耐磨损性能，Si明显改善了涂层的高温耐磨自润滑性能。这主要归因于涂层高的硬度和SiO2、MoO3、Mo4O11、NiMoO4等固体润滑相以及高温润滑层的协同作用。特别是在600 ℃下，MoNiCrSi合金涂层的磨损率降低至5.57 × 10-6 mm3/(N·m)，比MoNiCr涂层低了1个数量级。在不同温度下，钼合金涂层表现出了不同的磨损机理。

来源：2025年第9期

《金属学报》期刊编辑部

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