IN718 是一种在航空航天业中很受欢迎的镍基高温合金,具有良好的高温力学/耐腐蚀性能。使用 IN718 的激光金属沉积 (LMD) 修复已被广泛探索,但很少有研究深入研究其摩擦学方面。本研究检查了后处理的 IN718 涂层,模拟了快速修复,研究了它们的高温摩擦学行为。样品在不同负载和温度下进行了摩擦学测试。结果表明,扫描策略不会影响磨损行为。在高温下,接触区会形成釉层,根据其均匀性影响润滑和表面保护。尽管它具有有利的润滑能力,但在 400°C 和 50 N 力下,氧化碎片层缺乏机械稳定性。与环境条件相比,IN718 LMD 修复表现出增强的高温耐磨性,这归因于釉层。
自 1950 年代以来,二硫化钼涂层就被用作航天器的润滑剂,但仍然面临着重大的工程挑战,包括在陆地空气和深空真空环境中的性能以及数十年无需维护的使用寿命。 MoS 2 与添加剂化合物的共沉积在某些情况下已经取得了进展,但一种可以在所有面向太空的环境中工作且使用寿命长的润滑剂仍然是一个持续存在的问题。在此,我们展示了一种新型 MoS 2 + 钽润滑涂层的多环境适应性能,该涂层在陆地和太空环境中均表现出色,而基准的太空级商用 MoS 2 润滑剂涂层则不然。值得注意的是,10% 钽添加剂在空气中表现出优先氧化以保持 MoS 2 的润滑能力,同时形成 TaS 2 相,这有助于 MoS 2 在超高真空中的出色润滑。此外,在空气和真空环境中,分别观察到完全不同的小颗粒和致密片摩擦膜,这使得单一涂层可以根据环境调整润滑机制。这种新型涂层树立了标杆,成为第一个完全通用的太空润滑剂实例,在陆地和深空环境中均具有高性能。