Cr-,2-O-,3-涂層干摩擦磨損性能研究.pdf

1、Cr2O3涂層具有較高的硬度、高溫穩(wěn)定性、低摩擦系數(shù)、優(yōu)異的耐磨、耐蝕和耐熱等特性，是應(yīng)用最為廣泛的耐磨、耐蝕涂層之一。目前，Cr2O3涂層已廣泛應(yīng)用于密封環(huán)、柱塞、柴油發(fā)動機汽缸內(nèi)襯、印刷用陶瓷網(wǎng)紋輥等部件表面大大提高了工件的使用壽命。然而在實際應(yīng)用中，摩擦磨損依然是導(dǎo)致涂層失效的重要因素之一。因此，研究Cr2O3涂層的制備工藝、摩擦磨損性能具有重要意義。 本文主要采用除塵系統(tǒng)下大氣等離子噴涂制備了Cr2O3涂層，采用銷-盤式

2、摩擦磨損儀，結(jié)合掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、電子能譜(EDS)等手段，對Cr2O3涂層顯微結(jié)構(gòu)、摩擦磨損性能、涂層磨損前后的涂層表面進行了分析和研究。同時，與分別采用棒材火焰噴涂、普通大氣等離子噴涂、和三陽極等離子噴涂制備的Cr2O3涂層，對其顯微形貌、硬度和結(jié)合強度進行了分析和比較，并對涂層的耐磨性能進行了評價。試驗結(jié)果如下： 通過正交試驗，分析了大氣等離子噴涂中工業(yè)應(yīng)用時經(jīng)常需要調(diào)整的工藝參數(shù)，即電弧電流、氬

3、氣流量、氫氣流量和噴涂距離，對Cr2O3涂層摩擦磨損性能的影響。通過磨損失重試驗，獲得最佳的工藝參數(shù)為：電弧電流650A、氬氣流量40L/min、氫氣流量10L/min和噴涂距離100mm。 不同載荷、不同轉(zhuǎn)速下，室溫干磨擦情況下，Cr2O3涂層與GCr15鋼的摩擦磨損性能。隨著載荷和轉(zhuǎn)速的增加，Cr2O3涂層磨損失重均呈指數(shù)增加趨勢；摩擦系數(shù)隨載荷的增大先增后減，隨轉(zhuǎn)數(shù)的增大而減小。磨痕的顯微形貌觀察和能譜分析表明：Cr2O3

4、涂層的磨損機理為微觀斷裂剝落和粘著磨損共同作用。 不同方法制備的Cr2O3涂層性能比較得出：棒材火焰噴涂Cr2O3涂層結(jié)構(gòu)均勻，涂層中孔隙和夾雜物較少，但涂層的結(jié)合強度較低；其他三種涂層均有較多孔隙和夾雜物，但涂層的結(jié)合強度較前者明顯提高。除塵處理對降低涂層中的夾雜物有明顯作用，而三陽極大氣等離子噴涂可以大大提高等離子噴涂Cr2O3涂層的結(jié)合強度。摩擦磨損分析表明，棒材火焰噴涂制備的Cr2O3涂層在測試的載荷下均有較強的耐磨性能