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采用TruDisk6002碟片式激光器以同步侧送粉的方式在H13钢表面制备了Fe基合金涂层、含LaF3自润滑涂层和含MoS2自润滑涂层,采用X-射线衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、直读光谱仪以及显微硬度计等微观分析方法对涂层的物相结构、微观形貌、成分及显微硬度等进行测试与分析。采用MMU-5GA真空高温摩擦磨损试验机对H13钢、制得的合金涂层和自润滑涂层在室温条件下进行摩擦磨损性能测试,研究Fe基合金涂层和两种自润滑涂层的摩擦磨损行为,重点研究了加入自润滑相后的涂层减摩耐磨机理及自润滑特征,分析讨论摩擦层的形成与作用,探讨H13钢、Fe基合金涂层和自润滑涂层的磨损机制。研究发现,采用激光熔覆技术制得的三种合金涂层质量良好,且与基体呈良好的冶金结合,而自润滑涂层更为平整、晶粒更为细小;自润滑涂层的硬度较基体合金涂层有所降低,但都远高于H13钢。Fe基合金涂层中基体相为α-Fe,强化相为金属间化合物;含LaF3自润滑涂层含有少量的LaF3和La3BO4自润滑相,而含MoS2自润滑涂层含有少量FeS2、TiS2、MoS2。摩擦磨损实验结果表明,在同一转速下,H13钢磨损量随着载荷的增加而急剧增大,而合金涂层磨损量则呈现缓慢增长的趋势。在低转速50r/min时,磨损量和摩擦系数按H13钢>Fe基合金涂层>含LaF3涂层>含MoS2涂层顺序呈递减排列;当转速为100r/min时,在150N以下时,含LaF3和MoS2涂层磨损量相近,前者略低,依次显著低于Fe合金涂层和H13钢,但当载荷增加为200N时,含LaF3涂层磨损突然增加超过了含MoS2涂层。对比摩擦系数发现,含自润滑相的涂层能显著降低摩擦系数,且转速提高,摩擦系数降低。研究发现:激光熔覆制备的Fe基合金涂层、含LaF3自润滑涂层及含MoS2自润滑涂层均能在提升H13钢的耐磨性能和自润滑性能。减摩抗磨机理表明,Fe基合金涂层磨面形成了具有一定润滑、保护作用的氧化物摩擦层,降低了摩擦系数与磨损量;含LaF3和MoS2涂层因形成含自润滑相的氧化物摩擦层,起到更好的耐磨减摩作用。高转速下摩擦热的增加导致H13钢和Fe基合金的磨损加剧,但有益于高质量润滑摩擦层的生成,呈现更好的自润滑特性。