王岩, 刘珂娴, 洪鑫, 王忠禹, 李文波, 曾良, 褚欣, 谢迎春, 邓春明
钛合金具有高比强度、高耐蚀性等优点,是重要的航空发动机材料。针对钛合金Ti55531表面耐磨性提升的需求,采用冷喷涂技术在Ti55531钛合金表面制备了IN718和IN718+WC10Co4Cr 2种镍基耐磨涂层。通过光学显微镜、SEM分析了涂层的微观形貌,采用硬度计和拉力试验机测试了涂层的显微硬度和结合强度,利用材料表面综合性能测试仪及疲劳试验机对涂层的耐磨和疲劳性能进行了表征,并结合磨损表面、疲劳断口形貌及涂层应力分布情况分析了涂层试样的磨损机理和疲劳影响机制。结果表明:2种冷喷涂镍基涂层的组织均均匀致密,且与基体界面结合良好;2种冷喷涂镍基涂层的磨损机制均为轻微黏着磨损和磨粒磨损,其中冷喷涂IN718+WC10Co4Cr涂层磨损率为(55±28) μm3/(N·m),磨损体积为(14 540±7 428) μm3,耐磨性能最佳;钛合金基体经冷喷涂制备涂层后,其高周疲劳强度下降,采用多道次喷涂方式的涂层试样的疲劳强度显著优于一次性喷涂试样,主要原因为其更优的涂层内部残余应力分布。