中科院蘭州化學(xué)物理研究所先進(jìn)潤滑與防護(hù)材料發(fā)展中心磨損和表面工程組在激光熔覆技術(shù)制備高溫耐磨涂層方面取得重要進(jìn)展。

激光熔覆是一種先進(jìn)的表面工程技術(shù)，它以激光束為熱源使熔覆材料在基體表面上和基體表面薄層同時熔化，冷卻速度快，凝固時涂層和基材之間實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，可以形成非晶和納米晶等特殊組織，可以實(shí)現(xiàn)選區(qū)熔覆，具有稀釋率低，易于自動化控制等特點(diǎn)。

研究人員通過激光熔覆技術(shù)，成功地在不銹鋼基材表面制備了NiCrBSi和NiCrBSi/WC-Ni兩種鎳基高溫耐磨涂層。研究結(jié)果表明，與不銹鋼基材相比，激光熔覆制備的這兩種鎳基涂層具有更高的顯微硬度和更好的高溫耐磨性能，其中NiCrBSi/WC-Ni涂層因WC顆粒的增強(qiáng)作用而具有最好的高溫耐磨性能。不銹鋼基材高溫磨損機(jī)制主要是粘著磨損、磨粒磨損和嚴(yán)重的塑性變形，激光熔覆鎳基涂層的高溫磨損機(jī)制主要是輕微的粘著磨損和磨粒磨損。

以上研究得到了國家863計劃、自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院重要方向性項(xiàng)目的支持。研究結(jié)果發(fā)表在近期出版的Wear（2011, 207, 492–498）上。 

(a) NiCrBSi/WC-Ni復(fù)合涂層和(b) NiCrBSi涂層的截面形貌圖

磨痕的三維形貌圖： (a) NiCrBSi/WC-Ni 復(fù)合涂層, (b) NiCrBSi 涂層，(c) 不銹鋼基材