热喷涂耐磨涂层材料应用原理

2021-12-29286

磨损是非常复杂的,磨损条件中的各种因素都会影响涂层的耐磨性,如硬度、粒度、温度、速度和磨料的运动方向。工况的干湿状态,湿工况下的酸、碱、浓度,工况下零件承受的载荷等。因此,为了获得良好的耐磨性,有必要了解磨损情况,掌握磨损特征和主要机理。

磨损是物体表面的材料在相对运动时不断失去或产生残余变形的过程。人们习惯于将磨损分为以下几种主要类型:磨粒磨损,由于材料或硬质突起与材料表面的相互作用,导致材料发生迁移;磨料磨损又称高应力磨削磨料磨损,如球磨机磨球和衬板的磨损,中速磨辊和磨盘的磨损;划痕磨料磨损也称为低应力磨料磨损,或侵蚀或冲刷,如渣浆泵叶轮和泵壳的磨损和管道的磨损;腐蚀伴随着化学和电化学反应。粘着磨损是指由于粘着而导致材料从一种物质表面转移到另一种物质表面的磨损;循环交变应力引起的疲劳磨损,导致材料脱落;微动工件接触面之间频繁的小振幅振动和摆动引起的磨损;高温磨损工件在高温下工作而引起的各种磨损。

在生产实践中,多种磨损类型往往同时存在,相互影响,但总有一种磨损类型和磨损机理起主导作用。因此,在分析工件磨损和选择耐磨涂层材料时,首先要明确具体的工作条件、主要磨损类型和磨损机理。

耐磨涂层材料用于一些相对运动的磨损件上,以抵抗磨损、粘着磨损、冲蚀磨损等。主要材料有碳化钨、碳化铬、氧化铝/氧化钛等。例如,钻孔涂层碳化钨用于温度不超过540℃的非腐蚀环境中,以抵抗磨损和小角度侵蚀磨损,如挤压模具、排气扇和燃气轮机叶片。氧化铝/氧化钛陶瓷涂层可用于温度低于550℃的酸碱环境中,以抵抗粘附磨损,如纺织纤维导轮。耐磨涂层一般采用等离子喷涂、超音速火焰喷涂和氧-乙炔喷焊制备。


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