基于正交试验法的超音速等离子喷涂钼涂层组织及性能研究

为了探索电磁轨道炮轨道材料45Cr Ni Mo VA钢表面耐磨强化的可能,运用超音速等离子喷涂技术在45Cr Ni Mo VA钢表面制备了钼涂层,结合正交试验法对喷涂参数进行了优化,研究了喷涂参数对涂层性能的影响规律、综合性能最佳时涂层的组织和性能。结果表明:喷涂电压115 V、喷涂电流380 A、氩气流量130 L/min、喷涂距离100 mm时涂层具有最佳综合性能,其导电率为6.01%IACS,表观孔隙率低至0.12%,显微硬度及内聚强度分别高达482.3HV0.1和52.1 MPa;涂层在轻载荷低频率(5 N、5 Hz)下的磨损率略低于基体,但在重载荷高频率(20 N、20 Hz)下的磨损率仅为基体50%左右,表现出良好的耐磨性能,其磨损机理均为粘着磨损和氧化磨损。

亚音速火焰喷涂铝硅/聚苯酯涂层的组织与摩擦学性能

为开发先进的铝基固体自润滑材料与技术,采用亚音速火焰喷涂技术制备了铝硅/聚苯酯涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、洛氏硬度计、拉伸试验机、摩擦磨损试验机分析测试了涂层的组织、硬度与结合强度,探讨了载荷对涂层摩擦学性能的影响。结果表明,涂层由铝硅和聚苯酯相构成,聚苯酯相所占面积比约20%。涂层组织致密,与基体结合强度达67 MPa,表面宏观硬度约为75.3 HR15Y。试验载荷对铝硅/聚苯酯涂层的摩擦学性能有显著影响,涂层摩擦因数随载荷的上升呈先下降后上升趋势,不同载荷致使涂层在组织、成分、形态等方面的差异是其主要影响因素。

表面工程应用实例[例53]电弧喷涂在煤矿液压支架立柱修复中的应用

煤矿液压支架立柱足井下开采支护设备的核心部件，由于受到煤炭生产的恶劣工况条件及腐蚀介质环境的综合影响，其表面容易产生划痕、锈蚀等损伤，常采用镀铬提高其表面的防腐耐磨性能。镀铬技术在工业领域已成熟应用多年，是强化机械零部件表面耐磨损、耐腐蚀性能的常用技术，

表面工程应用实例 [例43]大气超声速火焰喷涂技术在机械产品中的应用

大气超声速火焰喷涂技术（HVAF）是利用气态燃料（丙烷、丙烯等）和空气燃烧形成的高超声速焰流来加热加速喷涂材料，撞击基体形成涂层的一种工艺方法。该技术具有焰流温度低（〈1600℃）、粒子速度快（〉600m／s）、涂层质量好、运行成本低等诸多优点，在制备高性能WC、Cr3C2基金属陶瓷涂层，Ni基、Fe基、Cu基、Al基金属及其合金涂层方面优势明显。

超音速等离子喷涂Mo涂层的摩擦磨损性能

为提高45Cr Ni Mo VA钢表面的耐磨性能,采用HEP Jet超音速等离子喷涂系统在其表面制备了Mo涂层,通过场发射型超高分辨率扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy,FESEM)、X射线能量谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)、电子扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)及高精度三维形貌仪对比分析了涂层与基体的摩擦磨损性能及磨损机理,并对涂层磨损率的影响因素进行了研究。结果表明:轻载荷(试验载荷为5 N)、低频率(滑动频率为5 Hz)下,涂层的磨损率略低于基体,其磨损机理为粘着磨损和氧化磨损,而基体为粘着磨损、氧化磨损和轻微的磨粒磨损;重载荷(试验载荷为20 N)、高频率(滑动载荷为20 Hz)下,涂层的磨损率约为基体的50%,磨损机理同样为粘着磨损和氧化磨损,基体则表现为严重的磨粒磨损和氧化磨损;涂层磨损率随载荷的增加呈先上升后下降的趋势;涂层磨损率随滑动频率增大而上升,但上升速度不一,这与摩擦生热量对氧化膜生成速度影响程度密切相关;涂层磨损率随时间延长而稳定上升。