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01.04.2014 | Ausgabe 4/2014

Journal of Materials Engineering and Performance 4/2014

Effect of Ti3SiC2 Content on Tribological Behavior of Ni3Al Matrix Self-Lubricating Composites from 25 to 800 °C

Zeitschrift:
Journal of Materials Engineering and Performance > Ausgabe 4/2014
Autoren:
Wenzheng Zhai, Xiaoliang Shi, Zengshi Xu, Jie Yao, Siyuan Song, Yecheng Xiao, Qingshuai Zhu, Long Chen

Abstract

The self-lubricating composites of Ni3Al-Ti3SiC2-TiC-C (NMC) with varying Ti3SiC2 contents were fabricated by spark plasma sintering technique. Dry sliding pin-on-disc friction and wear tests of NMC against Si3N4 ceramic ball were undertaken at 25, 200, 400, 600, and 800 °C in air, respectively. The results showed that NMC with 15 wt.% Ti3SiC2 lubricant owned the excellent tribological properties over a wide temperature range from 25 to 800 °C, whose friction coefficients and wear rates were about 0.17-0.58 and 0.31-4.2 × 10−5 mm3/N/m, respectively. A possible explanation for these results was that the subsurface microstructure self-refinement and the special stratification morphology of the tribo-layer were beneficial to the reduction of friction coefficient. Meanwhile, the protective action of the tribo-layer for the frictional surface could also decrease the wear rate.

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