滑动频率对超音速等离子喷涂Mo涂层载流摩擦磨损性能的影响

目的 提高45NiCrMoVA钢的高频载流摩擦磨损性能。方法 采用超音速等离子喷涂技术在表面制备Mo涂层，通过红外热成像仪、高速摄像机记录载流摩擦实验中的温度分布、起弧率和电弧形貌。采用载流摩擦磨损试验机、三维形貌仪测算涂层的摩擦系数、稳定性系数、磨痕轮廓和磨损率。利用场发射扫描显微镜、X射线能谱分析仪、X射线衍射仪对磨痕、磨屑进行分析。结果 当滑动频率由5 Hz提升至20 Hz时，起弧率由1.13%提升至8.24%，造成的电弧烧蚀区面积逐渐扩大。载流摩擦过程中表面的温度变化明显受滑动频率与实验时间的影响，各组均在300 s时达到最高温度，范围为63.3~91.7 ℃。随滑动频率的增加，涂层的摩擦系数及稳定性系数呈先下降后上升趋势，15 Hz时，两者值达到最小，为0.337（平均摩擦系数）和1.443。磨损率同样随滑动频率的增加呈先下降后上升趋势，10 Hz时达到最小，为66.6×104 μm3/(N?m)；当频率大于15 Hz时，磨痕深度、宽度大幅增加。结论 摩擦膜可以降低摩擦副间的粘着倾向，提高运动稳定性，其形成与破裂受表面温度、材料屈服强度等多方面因素的影响，是导致摩擦系数变化的主要原因。载流摩擦除机械损耗外，还存在电气损耗及电气-机械共同损耗。高频率下，电弧烧蚀现象明显，同时加剧了粘着磨损、氧化磨损、层片剥落及磨粒磨损，导致磨损率较高。

Effect of Sliding Frequency on Tribological Property of Mo Coating Deposited by Supersonic Plasma Spraying Technique