等离子熔覆碳化铬涂层摩擦磨损性能的研究

北京耐默公司作为专业生产碳化铬涂层厂家，在此介绍碳化铬喷涂，碳化铬涂层，碳化铬焊丝，碳化铬耐磨板相关知识，希望对大家会有帮助

目的 研究碳化铬含量及磨损载荷力对复合涂层摩擦磨损性能的影响, 探究不同磨损载荷下的磨损机制。方法 采用5种Ni55和碳化铬的混合粉末 (Ni Cr-Cr3C2质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%) , 通过等离子熔覆技术制备金属基复合涂层。采用XRD、SEM对涂层物相进行检测分析, 使用Rtec万能摩擦磨损试验机对复合涂层表面进行不同载荷下的摩擦磨损性能测试。对涂层组织、摩擦系数、磨损体积及磨损表面微观形貌进行对比分析, 探究碳化铬的含量以及摩擦载荷对复合涂层摩擦磨损性能的影响。结果 碳化铬在熔覆过程中发生熔化, XRD测得涂层中的碳化物主要以Cr7C3为主, 其他主要物相包括Cr3C2、Cr23C6、Cr5B3、Ni3Si。复合涂层的硬度及耐磨性能随着碳化铬含量的增加而增大, 硬度最高达1500HV以上, 耐磨性是基体Q235的2～16倍。当磨损载荷低于80 N时, 主要发生磨粒磨损;当磨损载荷为100 N时, 主要发生粘着磨损和磨粒磨损, 其中S5的磨损机制为疲劳磨损和磨粒磨损。结论 加入碳化铬, 随着碳化铬含量增加, 复合涂层的耐磨性不断提高, 并且随着磨损载荷的增大, 涂层磨损机制发生转变。

陶瓷颗粒增强金属基复合涂层结合了陶瓷材料和金属材料二者的优良性能, 被广泛研究应用。在众多的陶瓷增强材料 (TiC、WC、Al2O3、Cr3C2) 中, 由于Cr3C2优异的耐磨、耐蚀、耐高温[1,2,3,4]等性能, 碳化铬增强金属基复合涂层的制备与应用被广泛研究。目前涂层的制备主要有高速氧喷涂、等离子喷焊、等离子熔覆以及激光熔覆等方法。刘晓明等采用高速火焰喷涂的方法制备了Fe-Al/Cr3C2复合涂层, 分别在不同温度、载荷下进行磨损实验。结果表明, 涂层摩擦系数随载荷增加而减小, 磨损体积随载荷的增加而增大, 耐磨性随温度增加而降低。Nitesh等也利用高速氧喷涂的方法制备了碳化铬涂层, 研究了不同滑动速度下涂层的摩擦磨损性能。结果表明, 由于磨损过程中的氧化作用, 磨损滑动速度越快, 摩擦系数越大。此外, 许多学者也在激光熔覆技术领域对碳化铬的耐磨性做了较全面的研究。

本文采用等离子熔覆技术, 以不同配比的Ni Cr-Cr3C2和Ni55粉末为原料, 在Q235钢基板表面制备了碳化铬强化Ni基复合材料涂层。分析了涂层的物相和组织结构, 测定了涂层硬度, 并在室温下对涂层进行了往复干滑动摩擦磨损试验, 分析了不同碳化铬含量以及不同摩擦载荷 (60、80、100 N) 对复合涂层摩擦磨损性能的影响。