激光等離子噴涂涂層和未處理過(guò)的基體的表面形貌有明顯的區別,說(shuō)明占主導地位的磨損機理并不相同。磨痕表層呈現明顯的犁溝特征,即微觀(guān)切削過(guò)程明顯,同時(shí)在載荷作用下磨粒壓人摩擦表面而產(chǎn)生痕,將塑性材料表面擠壓出層狀或鱗狀的剝落碎削。因此,用等離子噴涂工藝制備的涂層主要磨粒磨損為主。出現的片狀剝落和塑性變形特性,表明基體存在粘著(zhù)磨損,說(shuō)明磨粒磨損已不再是主要的磨損方式,這可能是基體在循環(huán)變化的接觸應力作用下,基體材料疲勞剝落而成凹坑,原摩擦副配對時(shí)粘著(zhù)磨損和疲勞磨損的綜合作用,而以疲勞磨損為主。
2.3 涂層結合強度和熱震性能涂層與基體的結合強度和熱震性能對于電動(dòng)球閥在高溫工況條件工作具有重要的影響。Al2O3-TiO2金屬陶瓷涂層與基體的結合強度最高,達到了60.40MPa,WC-Co金屬陶瓷涂層的結合強度僅有39.45MPa。涂層內孔隙率以及涂層與基體的線(xiàn)膨脹系數是否匹配是影響涂層結合性的主要原因。由試驗結果可知,Al2O3-TiO2 金屬陶瓷涂層與閥芯球體的結合性能最好。經(jīng)過(guò)100次冷熱循環(huán),Al2O3-TiO2金屬陶瓷涂層未產(chǎn)生任何明顯可見(jiàn)裂紋和剝離現象,而WC-Co金屬陶瓷涂層6次就出現了明顯裂紋,8次就開(kāi)始了脫落。Al2O3-TiO2金屬陶瓷涂層由于具有較WC-Co 金屬陶瓷涂層與基體更加匹配的線(xiàn)膨脹系數,因此其抗熱震性能遠遠大于WC-Co金屬陶瓷涂層。3 結論1) 2種金屬陶瓷涂層均具有較高的顯微硬度和較小的孔隙率,組織致密,無(wú)明顯裂紋,呈典型的層狀結構。
2) 由金屬陶瓷涂層組成的摩擦副配對的耐磨性較原摩擦副配對有明顯提高。涂層摩擦副磨損機理是以磨粒磨損為主;原摩擦副配對是以疲勞磨損為主。
3) 通過(guò)激光等離子噴涂涂層的耐磨性、顯微硬度、結合強度和抗熱震性性能試驗研究表明,Al2O3-TiO2金屬陶瓷涂層的綜合性能要優(yōu)于WC-Co金屬陶瓷涂層,可采用Al2O3-TiO2金屬陶瓷涂層作為高溫電動(dòng)球閥再制造的噴涂涂層。
電動(dòng)球閥不僅可以起到管道系統打通閉合作用,而且可以自由控制管道內介質(zhì)流動(dòng)的數量,在上述應用中可以發(fā)揮良好的作用,電動(dòng)閥門(mén)應用的范圍較廣,可以應用于石油行業(yè),化工產(chǎn)品原料生產(chǎn)加工行業(yè),冶金行業(yè),水電行業(yè)等,而電動(dòng)閥門(mén)主要作為一種精密部件在一些特殊行業(yè)中應用。
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