含固体润滑剂的激光熔覆层的制备及其组织结构

含固体润滑剂的激光熔覆层的制备及其组织结构研究指导教师：张瑞军小组成员：孙红云翟龙目录项目背景项目进展情况和阶段成果经费使用“博客”维护项目建设存在的问题分析改进措施下阶段项目建设计划项目背景机械部件的摩擦磨损是材料失效的三大主要形式之一。所以为了减少巨大的经济损失，开展材料磨损的基础研究，探究新的减摩抗磨技术是十分必要的。表面改性技术通过在工作表面形成新的物理化学状态，改善或赋予表面新的性质。优化抗摩性质的途径之一就是增大表面的硬度。问题：摩擦副的磨损问题，摩擦系数过大使得摩擦副迅速被磨损。解决：硬质润滑涂层。即:

硬质相与软质相相配合，从而达到抗磨减摩效果。激光表面熔覆技术以激光为能源可以实现热输入的准确控制同时熔覆温度高，冷却速度快，成分控制好，热影响小。可以得到：组织致密，性能优越的涂层。效果：高硬度，准确成分，对基体影响小。固体润滑剂MoS2的使用目的是使熔覆层具有一定的润滑性，起到初始的减摩作用。特殊润滑剂纳米金刚石粉末在熔覆层摩擦服役过程中将转变为石墨从而达到使熔覆层越磨损越润滑的效果。项目进展情况

总体来说，到目前为止实验进行了三个阶段：●资料查询及实验方案设计●未对粉末进行任何处理的初步熔覆实验●对MoS2进行金属包裹处理后的系列熔覆实验

不同粘结剂的使用效果粘结剂类型涂层效果无水乙醇表面涂层后，涂层粘稠性不大，但定型性很好，整体性尚可，整体呈黑色，并未出现黄色物质浮现，极易干燥，放在室内环境下既可快速干燥，干燥后成固体状态，定型很好，但有裂痕，粘结性不好，很松散，稍经振动涂层整体就会松散垮掉环氧树脂表面涂层后：涂层很粘稠，整体性极好，整体呈黑色，并未出现黄色物质浮现，放入干燥炉中以70℃干燥27个小时后仍呈极粘稠状，与刚涂覆时状态相似，稀硅酸钠溶液表面涂层后：涂层很粘稠，整体性极好，整体呈黑色，并未出现黄色物质浮现，放入干燥炉中以70℃干燥27个小时后仍呈极粘稠状，与刚涂覆时状态相似，

对熔覆层进行了X射线衍射分析，发现基本不存在多硫化相，更没有MoS2的存在，并且有单质Mo的存在。

软质相保留：润滑的保证使得熔覆层内含有具有润滑作用的软质相。起到润滑的作用。MoS2:优点，具有润滑性。缺点：高温下比较活泼，难以保留。想法：保护处理，使其在高温过程中得以保留。

包裹可行方法法化学镀：：物质表面面的自催催化作用用下经控控制化学学还原法法进行金金属沉积积的过程程步骤：去去油敏化活化化学镀镀铜溶液液的成分分配比镀镍溶液液的成分分配比不同激光光功率下下激光熔熔覆过程程的现象象及熔覆覆层的表表征（包裹后后）功率熔覆现象及熔覆层表征600W熔覆过程中熔池稳定没有爆裂现象，无燃烧现象。熔覆层很平整，激光熔覆的道次感很明显，没有孔隙，与基体结合很好。800W熔覆过程中熔池稳定没有爆裂现象，无燃烧现象，偶尔出现亮点。熔覆层很平整，激光熔覆的道次感很明显，没有孔隙，与基体结合很好仅有个别地方出现孔隙。1000W熔覆过程中熔池稳定，出现个别地方轻微爆炸现象。熔覆层很平整，激光熔覆的道次感较明显，与基体结合很好没有孔隙。熔覆层表面有一些看似已经熔融过的小颗粒或是小气孔分布于黑色道次,边界周围存在一些气孔。1200W熔覆过程中熔池已不稳定，出现很强烈的燃烧现象，护目镜下看到黄色激光下出现类似于红色的火苗，极其明显，高度大概有15㎜左右，味道呛鼻。熔覆层很平整，激光熔覆的道次感不太明显与基体结合很好没有孔隙。熔覆层表面有一些看似已经熔融过的小颗粒几乎分布于整个表面不同功率率的X射线图谱谱对比激光功率率的作用用1,软质相的的保留从图中的的特征峰峰不难看看出MoS2的变化，，只是在在600W的功率下下存在两两个特征征峰，而而在800W的情况下下，便排排除了MoS2具有相当当量的存存在的可可能，1000W,1200w时的情况况一样如如此。而而Mo2O3（Mo2S3具有良好好的耐磨磨和润滑滑性）的的大致含含量变化化在800W时达到最最大，之之后便是是减少，，直到几几近消失失同时在在800W时存在了了相当量量的WS2（具有润润滑性））而在1000W和1200W时WS2的量逐次次减小至至很少。。激光功率率的作用用2.功率越高高，各种种物相分分布越均均匀。激光功率率的作用用3.激光功率率对表面面硬度有有影响。。600W时硬度（（HV）1000W时硬度（（HV）熔覆层表表面1376.89、熔覆层上上部1429.47、、1300.96熔覆层中中部结合部熔熔覆层992.87、、857.32结合部基基体600.47、、548.47基体熔覆层组组织激光熔覆覆层的组组织形态态是以胞胞状晶和和树枝晶晶为主，，当然也有有TiC、WC这些未未熔相分分布在熔熔覆层基基体中。。阶段性结结论1激光熔覆覆层具有有很高的的硬度，，约在1200HV左右，这是是由熔覆层层经过激光光熔覆过程程中得到细细晶强化，，和熔覆层层中TiC、WC等硬质相颗颗粒的存在在导致的。。2对MoS2进行敏化活活化处理后后成功进行行了MoS2表面的化学学镀金属。。使得MoS2得到了保护护，为自润润滑涂层的的得到提供供了保证3激光功率参参数不仅对对MoS2的保护有影影响，更对对熔覆层中中不同物相相的分布产产生决定性性影响。激激光功率应应定在800W时，含硫相相比较丰富富，熔覆层层底部含W相很多，中中部含W相已经很少少，表面含含W相基本消失失。激光功功率应定在在1200W时，含硫相相基本消失失，但不同同的物相在在熔覆层中中分布均匀匀。4熔覆层内部部的S元素在不处处于较大对对流的前提提下，运动动不到熔覆覆层表面，，从而不与与空气中氧氧气接触，，S元素得到保保留从而与与其它金属属元素反应应生成多种种硫化物。。经费使用情情况到目前为止止，经费支支出总计约约4000余元，其其中，资料料费200元，原材材料购置支支出2200元，熔熔覆试验费费支出800元，分分析测试费费1000元。博客维护按期提交进进度报告，，发表有关关实验日志志9篇博客访问量量达到13000人人次项目建设存存在的问题题分析软质相的保保留问题：：虽然通过化化学镀在低低功率下保保留了一定定的软质相相，但在高高功率下，，包裹软质质相的金属属会融化，，软质相仍仍会分解。。改进措施在对MoS2的进行了化化学镀后，，再对MoS2保护进行后后续处理，，可在化学学镀后配合合电镀。因因为经过化化学镀，MoS2粉末的表面面已经具有有一层导电电物质，彻彻底克服了了MoS2不导电的问问题。所以以经过化学学镀处理之之后，MoS2粉末表面可可以电镀上上熔点更高高也更耐磨磨的金属。。这样会起起到更好的的保护效果果，可以为为提高激光光功率参数数打下基础础。下阶段项目目建设计划划及预期成成果对MoS2保护采用化化学镀后再再配合电镀镀，以期能能在高功率率下保留软软质相。激光功率参参数选择探探讨：激光功率参参数的选择择不仅涉及及到MoS2的保护程度度，更涉及及到了熔覆覆层中不同同物质的分分布，拟拟进行多组组对比实验验，以期得得到最佳功功率参数。。THANKYOU9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。01:26:0301:26:0301:2612/22/20221:26:03AM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。12月-2201:26:0301:26Dec-2222-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。01:26:0301:26:0301:26Thursday,December22,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2201:26:0301:26:03December22,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。22十十二月20221:26:03上午午01:26:0312月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月221:26上上午12月-2201:26December22,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/221:26:0301:26:0322December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:26:03上上午1:26上上午午01:26:0312月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。01:26:0301:26:0301:2612/22/20221:26:03AM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2201:26:0301:26Dec-2222-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。01:26:0301:26:0301:26Thursday,December22,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2201:26:0301:26:03December22,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。22十十二二月月20221:26:03上上午午01:26:0312月月-2215、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。十二月221:26上上午12月-2201:26December22,202216、少年十五二二十时，步行行夺得胡马骑骑。。2022/12/221:26:0301:26:0322December202217、空山新雨后后，天气晚来来秋。。1:26:03上午1:26上上午01:26:0312月-229、杨杨柳柳散散和和风风，，青青山山澹澹吾吾虑虑。。。。12月月-2212月月-22Thursday,December22,202210、阅阅读读一一切切好好书书如如同同和和过过去去最最杰杰出出的的人人谈谈话话。。01:26:0301:26:0301:2612/22/20221:26:03AM11、越是是没有有本领领的就就越加加自命命不凡凡。12月月-2201:26:0301:26Dec-2222-Dec-2212、越是无无能的人人，越喜喜欢挑剔剔别人的的错儿。。01:26:0301:26:0301:26Thursday,December22,202213、知知人人者者智智，，自自知知者者明明。。胜