高速电弧喷涂Fe-Al涂层在高温磨损中的摩擦氧化行为

采用滑动磨损试验方法,研究从室温(23℃)至650 ℃高速电弧喷涂Fe-Al金属间化合物涂层的摩擦氧化行为。结果表明,高温下Fe-Al涂层滑动摩擦因数降低的主要原因是磨损面发生摩擦氧化反应,形成了具有固体润滑作用的氧化物保护层,该保护层由Al2O3、Fe3O4及Fe2O3组成。氧化物保护层形成的机制是磨屑的动态氧化和微区热压烧结。涂层的扁平颗粒在摩擦磨损过程脱落成为磨屑;随着滑动摩擦磨损的进行,在Si3N4球的反复碾压及摩擦热的共同作用下,磨屑将不断地发生断裂、碎化及动态氧化而成为氧化物粉状屑,并通过微区热压烧结方式形成氧化物层,覆盖于磨损涂层表面。在高温下Fe3Al和FeAl金属间化合物相具有较高的强度和硬度,能有效地抵抗较高硬度的Si3N4球的压入及微犁削,使磨损面上的氧化物保护层不易开裂和脱落。     

HVOF喷涂FeS涂层的摩擦磨损性能研究

利用球磨方法得到适于喷涂的、粒度约为40μm的硫化亚铁(FeS)微颗粒,再用超音速火焰喷涂的方法(HVOF)在45#钢表面制备硫化亚铁固体润滑涂层.采用MM-200型摩擦磨损试验机评价该涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,用金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜观察分析涂层的形貌、结构、物相组成和磨损表面形貌,结果表明,FeS涂层物相主要为六方的FeS,还有少量的Fel-xS和氧化物;和45#钢相比,FeS涂层的减摩、耐磨性能优异,涂层的磨损开始以"塌陷"破坏为主,后期主要以剪切破坏为主.     

银固体润滑涂层低温下摩擦磨损性能

采用磁控溅射在镍基合金718基底上沉积了8μm银基自润滑涂层,用XRD对涂层相结构进行表征;在真空条件下对不同温度下涂层的摩擦磨损性能进行研究;用扫描电镜SEM及能谱仪EDS对磨痕形貌和成分进行观察测试。结果表明:所制备的银固体润滑涂层结晶良好,涂层表面均匀致密,与基底结合性能良好,晶粒尺寸约为200nm;银涂层具有良好的摩擦磨损性能,常温25℃下磨痕呈较深的犁沟状,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主; 0℃时,涂层表层内部局部地方出现裂纹和孔洞,发生了严重磨损;-50℃时,摩擦因数最低,磨损量最小,一层光滑且较软的银基润滑膜生成并粘附在硬质摩擦副表面,增加了润滑效果,磨损机制以轻微的黏着磨损为主;温度继续降低到-100℃时,磨痕表面重新出现犁沟状痕迹,磨损机制主要以脆性断裂的剥层磨损为主。     

TiB2陶瓷颗粒增强电弧喷涂涂层滑动磨损性能的研究

采用电弧喷涂含TiB2陶瓷粉末的粉芯丝材,在低碳钢基体上制备了NiCr-TiB2和304L-TiB2金属基复合涂层,在摩擦磨损试验机上研究了按环/块线接触方式作往复运动条件下无润滑时室温下的摩擦磨损性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显微组织结构、磨损表面及其相组成进行分析。结果表明,涂层的相对耐磨性能远高于碳钢基体,约为9到11.5倍。304L-TiB2涂层的低磨损率除了与硬质相有关,还和涂层具有较高的硬度有关。NiCr-TiB2涂层的耐磨性能好,细小的TiB2陶瓷相在局部涂层中连成网状,与基体结合良好,有效提高了涂层的磨损性能。     

铝添加对等离子喷涂氧化铝涂层摩擦磨损性能的影响

采用等离子喷涂工艺制备氧化铝涂层,考察其摩擦磨损性能。利用SEM和OM对涂层显微结构和磨损形貌进行分析,考察了涂层的气孔率、显微硬度、结合强度和导温性能等。结果表明:由于金属铝良好的导热和延展性能,适量的添加铝在一定程度上改善了氧化铝涂层的层间结合和导温性能,也提高了涂层的耐磨性能。     

火焰喷涂PA1010/n-SiO2复合涂层干摩擦磨损性能

利用火焰喷涂法制备PA1010/n-SiO2复合涂层,并采用均匀试验设计方法研究涂层在干摩擦条件下同GCr15 钢环配副时的摩擦学性能;利用SPSS 12.0统计软件对试验结果进行回归分析, 建立涂层摩擦系数和磨损质量损失同pv值 (摩擦载荷与摩擦速度的乘积)相关性的数学模型;利用示差扫描量热仪(Differential scanning calorimetry, DSC)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)对复合涂层的热性能和磨损表面形貌进行分析。结果表明,n-SiO2的加入能明显提高涂层的结晶性能、耐磨性能。当n-SiO2含量为1.5%时,复合涂层摩擦磨损性能最佳,在试验条件下磨损质量损失降低近4倍,摩擦因数降低23％,跑合期缩短44％,复合涂层与GCr15钢环对磨时的磨损机理主要为疲劳磨损和轻微的粘附 磨损。     

基于BP神经网络的等离子喷涂涂层摩擦磨损性能分析

采用超音速等离子喷涂技术、激光表面微造型技术制备不同表面微造型的KF301/WS2复合润滑耐磨涂层,研究涂层在不同温度、表面造型和润滑剂含量下的摩擦磨损性能。利用BP神经网络技术建立涂层摩擦因数和磨损量与温度、表面微造型、润滑剂含量的非线性关系模型,得到的结果和试验结果吻合得较好。分析结果表明:当温度在300～600℃时,磨损量和摩擦因数随着温度的升高而增大,但增长较缓慢,而当温度在600～750℃时,摩擦量和摩擦因数随着温度升高增长较快;在同一温度和同一WS2含量的情况下,不同微造型面的摩擦磨损性能从高到低依次是凹坑、菱形、平行、断纹;温度相同和表面微造型相同时,WS2质量分数为30%时的磨损性能要比WS2质量分数为20%时稍好一些。     

Fe基非晶纳米晶电弧喷涂层的摩擦磨损行为

利用超电弧喷涂技术在20#钢基体上制备含有非晶纳米晶的铁基涂层。采用扫描电镜分析涂层的组织形貌,用X射线衍射分析涂层的相结构,并对涂层与基体20#钢在干摩擦条件下的摩擦学性能进行对比研究。结果表明:Fe基非晶纳米晶涂层中含有非晶相和纳米相,孔隙率较低,具有较高的硬度;相同条件下,涂层的摩擦因数较小,磨损量较小,涂层的耐磨性优于20#钢;20#钢基体的磨损失效形式为黏着磨损,而Fe基非晶纳米晶涂层的失效形式开始时是疲劳磨损,随着粒子的脱落,失效形式就变为磨粒磨损。     

固体润滑涂层在干摩擦及有油条件下的摩擦磨损性能

采用MRH-3环块磨损试验机对FM-510二硫化钼润滑涂层在于摩擦及有油条件下进行了摩擦磨损性能的考察和评价,评价结果表明：该涂层在干摩擦条件下具有低的摩擦系数、高的承载能力和长的耐磨寿命,摩擦系数随负荷增高而降低,随速度提高也降低。摩擦偶对双面涂膜比单面涂膜有更长的耐磨寿命,速度低时涂层的磨耗小,寿命长,可满足特定条件下的干摩擦工作要求,在有油润滑条件下二硫化钼基的FM-510润滑涂层可显减轻对偶磨损程度,摩擦系数比单独使用油润滑时大大降低。在难以形成连续的流体润滑薄膜,亦即不能形成流体动力润滑的情况下。摩擦偶对涂敷固体润滑涂层是解决其润滑问题的有效方案。     

纳米SiO2对火焰喷涂尼龙1010涂层干摩擦磨损性能的影响

为了探讨纳米SiO2(n-SiO2)对火焰喷涂尼龙(PA)1010涂层干摩擦磨损性能的影响,采用MRH-3型环-块摩擦磨损试验机对不同n-SiO2含量的尼龙1010涂层的干摩擦磨损性能进行了测试;并利用扫描电子显微镜(SEM)对复合涂层的磨损表面进行观察,以探讨n-S iO2对火焰喷涂尼龙1010涂层摩擦磨损性能的影响机制。结果表明:n-SiO2的加入能明显提高尼龙涂层的耐磨性,降低摩擦因数,疲劳磨损、粘附磨损及犁切现象明显减轻;当n-SiO2含量为1.5%(质量分数)时,复合涂层摩擦磨损性能最佳,试验条件下磨损量降低近4倍,摩擦因数降低23%,跑合期降低44%,复合涂层与GCr15钢环对磨时的磨损机制主要为疲劳磨损和轻微的粘附磨损。     

电弧喷涂铝涂层工艺参数优化和涂层结构分析

采用电弧喷涂方法在Q235钢基体上喷涂铝涂层，并用正交设计的方法对工艺参数进行了优化。确定优化后的最优工艺参数为：喷涂电流150A，喷涂电压32V，雾化空气压力0．6MPa，喷涂距离150mm。试验结果表明：采用优化后的最优工艺参数进行喷涂，所得孔隙率比优化前降低了9．88％，而结合强度比优化前提高了2．30％，其主要原因是采用了较大的电弧功率为粒子重新融合创造了条件。喷涂电压和喷涂电流对提高电弧功率所起的作用不同，提高喷涂电流比提高喷涂电压对改善涂层质量更有效。     

Fe基非晶涂层的组织结构与耐磨性研究

利用电弧喷涂技术在45#钢基体上制备了Fe基非晶合金涂层。与YG8球配副,在干摩擦条件下对涂层与45#钢的摩擦磨损性能进行了对比研究。采用XRD、扫描电镜及显微硬度计等分析仪器对涂层组织结构及磨损形貌进行表征。结果表明:涂层中含有非晶相,孔隙率较少,涂层平均硬度高达HV1124。与45#钢相比,涂层的摩擦因数较小,耐磨性明显高于45#钢基体,其磨损机制以片状剥落为主。     

电弧喷涂涂层温度场的数值模拟

运用有限元方法,建立了电弧喷涂涂层横断面的二维有限元模型,模拟涂层逐层叠加的生成过程,对涂层进行了热和结构的耦合分析。在分析中同时考虑了热传导、热对流和热辐射对涂层和基体综合作用的影响,得出了在不同的基体预热温度下涂层的温度场,并找出了涂层的变形规律。     

超音速火焰喷涂WC-Co涂层耐磨性研究

利用超音速火焰喷涂（HVOF）工艺制备了WC-Co涂层，测定了涂层孔隙率、显微硬度及干摩擦磨损过程中涂层材料失重，得出涂层干摩擦因数随时间的变化关系，分析了涂层摩擦磨损机制。结果表明，WC-Co涂层致密，平均孔隙率为1．29％，显微硬度达1140HV（测试载荷2．94N），干摩擦条件下材料失重低于电镀Cr镀层2个数量级；摩擦初期，干摩擦因数迅速增加，主要磨损特征是粘结相富Co区的犁沟切削，摩擦中后期，摩擦副间实际接触面积增大，摩擦因数变化较小，磨损趋于稳定。WC-Co涂层的主要磨损机制是疲劳磨损和犁沟切削。     

喷砂预处理工艺对涂层结合强度的影响

近年来,高速电弧喷涂以其优异的性能得到广泛的应用。为提升其喷涂涂层与基体的结合强度,研究人员主要专注于新的喷涂材料的研究。文中分析高速电弧喷涂操作工艺并提出,改进喷涂预处理工艺,同样对提升涂层与基体的结合强度有较大的影响,并通过试验,得到了优化的预处理工艺参数。     

Tribological Performance of CuPb Alloy under Seawater Lubrication

In this article, the tribological behaviors of Cu–30wt% Pb (denoted as CuPb) alloy sliding against aluminum bronze ZCuAl9Mn2 lubricated by seawater were investigated. It was found that the friction coefficients decrease with increasing load and sliding speed, and the wear rates increase slightly with applied load but decrease with sliding speed. The low friction coefficient and wear rate can be attributed to the seawater as a lubrication medium, which has lubricating, cooling, and corrosive effects on the sliding couple.     

镁合金AZ91D表面电弧喷涂铝工艺的研究

用电弧喷涂在镁合金表面形成铝防护层,为增强铝与基体结合能力,在430℃保温处理2h,使涂层和基体间发生扩散。结果表明：涂层牢固,并且大大提高了镁合金的耐腐蚀性能。     

高速电弧喷涂FeAlCrNi-Cr3C2涂层的组织与相结构研究

采用粉芯丝材高速电弧喷涂技术制备了FeAlCrNi-Cr3C2涂层,并研究了涂层的组织和相结构.结果表明涂层具有致密的层状结构,扁平颗粒小,氧化物膜细小,硬质点相分布均匀,孔隙率低;在涂层中存在着多种结构复杂的组织和化合物相,包括单立方结构基体相FeAl、Fe3Al、AlNi,AlNi;硬质相Cr3C2、Fe3C及AlFe3C0.5;氧化物相FeO·Al2O3、Cr2O3、少量六方结构的α-Al2O3和面心立方结构的γ-Al2O3以及面心立方结构的FeO·Cr2O3;某些区域还存在面心立方结构的γ-(Fe,Ni).     

PTFE基耐磨固体润滑涂层的摩擦学性能

采用黏接固体润滑涂层法,以聚四氟乙烯为润滑剂,利用喷涂方式在试样上制备2种PTFE基固体耐磨涂层,并采用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行研究。研究结果表明,水性全氟涂层的摩擦因数不稳定且明显高于油性全氟;随着固化条件的改变,涂层的摩擦因数和磨损量也出现不同程度的变化;当采用油性全氟为润滑剂,固化温度为260℃,固化时间为30 min时,PTFE基耐磨涂层的摩擦因数和磨损量均最小,此时涂层的摩擦学性能最优。     

等离子喷涂WC/Co Fe基涂层摩擦与磨损性能

以普通铸铁为基体,碳化钨陶瓷粉末WC 12Co为热喷涂材料,采用大气等离子法制备WC/Co Fe复合涂层.通过SEM、EDS、XRD等手段对WC/Co Fe涂层微观组织与结构进行表征,并对WC/Co Fe复合涂层耐磨损性能进行测试.结果表明,等离子喷涂制备的WC/Co Fe涂层物相以WC相为主;WC涂层摩擦因数波动小于铸铁材料摩擦因数,表明WC复合涂层具有良好的抗摩擦性能.WC涂层耐磨损性能高于铸铁,主要归因于WC颗粒韧性好、硬度高、抗冲击及抗磨损性能强,与基体金属的结合性好.