Al-,2-O-,3-陶瓷熱噴涂涂層磨損及沖擊性能研究.pdf

1、表面工程技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，同時(shí)又為制造業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新提供重要的技術(shù)支撐。表面技術(shù)在材料的表面防護(hù)、表面修復(fù)和表面改性等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，熱噴涂技術(shù)是表面技術(shù)的一種，隨著噴涂技術(shù)和噴涂材料的不斷發(fā)展，熱噴涂涂層以其優(yōu)于基體材料的性能，擴(kuò)大了材料的應(yīng)用范圍，提高了零件的使用壽命，節(jié)約了資源。 本文基于實(shí)際零件表面的絕緣、耐磨損和抗沖擊的綜合要求，研究了熱噴涂工藝、熱噴涂材料以及相關(guān)的輔助工藝，以45鋼為基體材料，分別

2、選擇微米級(jí)的Al2O3陶瓷粉末和尼龍11粉末作為噴涂材料，采用爆炸噴涂的工藝方法，在45鋼基體試件材料上制備了Al2O3陶瓷涂層、團(tuán)聚Al2O3陶瓷涂層，此外，采用火焰噴涂制備了尼龍11涂層。 采用金相顯微鏡檢測(cè)了涂層的表面形貌、結(jié)構(gòu)和顆粒的大小；采用X射線(xiàn)衍射儀測(cè)定了Al2O3陶瓷涂層的相結(jié)構(gòu)，計(jì)算了尼龍11涂層的結(jié)晶度；按照國(guó)標(biāo)JB/T7509-94鐵試劑方法進(jìn)行測(cè)定了Al2O3陶瓷涂層的孔隙率。測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明，所制備的Al2

3、O3涂層顆粒精細(xì)、致密，晶粒結(jié)構(gòu)更趨向穩(wěn)定；火焰噴涂尼龍涂層結(jié)晶度較高，保持了尼龍噴涂材料原有的優(yōu)良性能。 運(yùn)用MM200型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，對(duì)Al2O3陶瓷涂層和尼龍涂層干摩擦條件下進(jìn)行了磨損實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Al2O3陶瓷涂層的磨損性能比較好，明顯優(yōu)于45鋼和尼龍涂層；經(jīng)過(guò)表面光整處理的Al2O3陶瓷涂層，其磨損量隨時(shí)間的變化比較小，表現(xiàn)出優(yōu)良的抗磨損能力。 利用電子萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)涂層的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

4、，Al2O3陶瓷材料涂層的破壞形式為層與層之間剝離；而采用NiAl粉末涂層作為45鋼基體與Al2O3陶瓷涂層的中間過(guò)渡層，能夠很好地提高涂層與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度；此外，尼龍涂層比Al2O3陶瓷涂層具有更高的結(jié)合強(qiáng)度。 采用沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)測(cè)試涂層的抗沖擊性能，實(shí)驗(yàn)表明，Al2O3陶瓷涂層表面的抗沖擊能力不及尼龍11涂層，與基體材料相比，具有涂層的試件的整體抗沖擊性能有所下降。 本文實(shí)驗(yàn)研究表明，爆炸噴涂Al2O3陶瓷涂層質(zhì)量比