工业中解决涡轮叶片微动磨损的一种常用措施是在其磨损部位表面堆焊一层高温耐磨材料,目前最常用的高温耐磨材料有Stellite6合金和T800合金,但这两种材料都存在使用温度低、高温耐磨性不足的缺点。Ni3Al基合金具有优异的高温力学性能与高温抗氧化腐蚀(碳化)性能,与屈服强度-温度反常特性相似,其耐磨性能随温度的升高而提高,是一种良好的高温耐磨基体材料。碳化铬是性能非常优异的高温耐磨硬质点,具有高的热硬度、优异的高温抗磨损性和抗氧化能力。将碳化铬加入到Ni3Al基体材料中,可使两种材料优势互补,得到高温耐磨性能优良的碳化铬/Ni3Al复合材料。
通过对比分析评估了碳化铬/Ni3Al复合材料与传统高温耐磨材料Stellite6合金和T800合金的耐微动磨损性能发现碳化铬/Ni3Al复合材料具有优异的耐微动磨损性能,与GCr15对磨时,其室温相对耐磨性分别是Stellite6和T800合金的515倍和216倍。此外,结合材料微观组织和微动磨损机制分析认为,碳化铬/Ni3Al复合材料优良的耐微动磨损性能可以归因于材料优良的耐磨粒磨损性能、均匀的碳化铬颗粒分布、合理的碳化物增强相尺寸搭配和Ni3Al合金基体优良的力学性能。(金也)