金属学报

作者：杨康, 辛越, 姜自滔, 刘侠, 薛召露, 张世宏

单位：安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 马鞍山 243002

关键词：机械合金化,HVOF,CoNiCrAlY-ZrB₂复合涂层,高温摩擦磨损,

基金：国家自然科学基金项目(U22A20110);安徽省杰出青年项目(2108085J22)

针对高温炉辊在高温重载环境下的氧化、磨损等失效问题，采用一步式和分步式机械合金化(MA)工艺分别合成了2种CoNiCrAlY-20%ZrB2 (质量分数)复合粉末并制备成涂层，对其组织和性能进行了研究。结果表明，用分步式MA成功合成了纳米ZrB2增强的CoNiCrAlY复合粉末，较一步式球磨，分步式球磨的ZrB2颗粒更加均匀地分布在金属基体相中。分步式MA球磨35 h复合粉末的平均粒径符合超音速火焰喷涂(HVOF)要求。采用HVOF制备复合涂层，发现分步式MA粉末制备的涂层熔化状态较一步式MA粉末制备的涂层更好，且分步式涂层孔隙率更低、硬度更高、韧性更强。2种涂层在750 ℃以上均具有良好的自润滑能力，且在950 ℃时涂层表面形成了连续完整的“上釉层”。950 ℃时分步式涂层磨损率比一步式涂层低了60%，说明在高温环境下分步式涂层具有更好的耐磨性能。此外，与纯CoNiCrAlY涂层相比，纳米ZrB2颗粒加入可以显著提升涂层的高温摩擦磨损性能。

来源：2025年第4期

《金属学报》期刊编辑部

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