高速电弧喷涂耐磨涂层性能研究

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1、高速电弧喷涂耐磨涂层性能研究梁秀兵陈永雄许一于鹤龙徐滨士（装屮兵工程学院装备再制造技术国防科技虫点实验室，北京100072）摘要:将低碳马氏体和3CH3+AIRE伪合金高速电弧喷涂层进行了性能和组织结构的对比分析。实验结果表明，与伪合金涂层相比，低碳马氏体涂层呈现出更优异的力学性能、耐磨性能和机械加工性能。该涂层可用于发动机曲轴等零件的再制造。关键词:高速电弧喷涂;低碳马氏体;伪合金涂层;再制造中图分类号：TGI741442文献标志码：AStudyonthePropertiesofAntGwearCoatiigsPreparedbyHghVeloci

2、tyArcSprayhgTechniqueLANGXiu2bingCHENYong2xbngXUYiYUHc2bngXUBin2shi(NationalDefenseKeyLabonit)iyofRemanufactuivTechnobgy・AcademyofAnnoredForceEngineering,Beijing10()072,China)Abstract:Thestructureandpropertiesofbw&arbonmartensiteand3Crl3+A1pseudocoatingsdepositedbyhighvebcityar

3、c刃rayingtechniquearecomparedandanalyzedTheresultshewsthatcomparedwithpseudoalbycoatings,bw&arbonmartensitecoatnigpresentssuperbrmechanica1,anti3earandniachizningpropertieswhichcanbeappliedtoenginecomponentsremanufacturinglikecrankshaftetcKeywords:highvebcityarc甲rayingtechnique

4、;ufacturing曲轴是汽车发动机的重要零件之一，运行过程中的受力情况非常复杂，承受着弯曲、扭转和压缩爲载荷。这些载荷一般呈周期性变化，容易引起扭黛和弯曲变形，其至产生裂纹和断裂。高速电弧喷涂技术是再制造工程关键技术之一"^o针对中重型车辆发动机曲轴的表层磨损失效形式，该技术可应用于对其进行再制造。喷涂材料的选择是保证再制造曲轴质量的关键，曲轴再制造要求表面涂层具有高的结合强度和优异的耐磨性能，并且要求涂层材料易于后续机材加工。针对中重型车辆发动机曲轴的再制造要求特点，笔者选取了2类喷涂材料进行对比实验,为采总高速电弧喷涂技术再制造中重型车辆发动

5、机曲轴等零件的工业应用提供依据。收稿日期:20063136基金项目:军队科研计划项目作者简介:梁秀兵（I974Q，男，山东烟台人，讲师，博士.bw2:aitx)nmartensite;pseudoalloycoating;nanan21材料与方法选取2类喷涂材料进行对比实验研究：一•是岐涂北京工业大学牛产的⑪mmFeCMo基低碳马氏体粉芯丝材（LCM）151,以期圣获得高结合强度汾层；二是喷涂＜12mm3Crl3+AlRE双丝喷涂形成佻合金涂层，以期望在铝基基体中形成铁基硬质相，携高耐磨性能。基体材料采用经喷砂预处理的45钢。采用装备再制造技术国防

6、科技重点实验室自行研制的HAS22高速电弧喷涂枪和CMDAS3000型电弧喷涂系统进行喷涂实验。用HVS21000型数显显微硬度计测定涂层显微硬度，加载载荷100g,时间10%宏观硬度在HR・150A型洛氏硬度计上进行，采用金刚石圆锥压头,载荷为1147kN,加载时间约30%参照GB9796囚8在BMT21拉伸试验机上测定涂层-与基体的拉仲结合强度。采用QUAN21A200型环境扫描电镜观察分析涂层的组织结构、摩擦磨损形貌和表面形貌。摩擦磨损实验在MM200环-块式试验机上进行，对偶件为45钢环，加载300N,采用长城牌机油润滑。2结果与分析21硬度

7、与结合强度表1为L64涂层和3613+ARE伪合金涂层的显微硬度值(随机选取10点测足取平均值)。3Crl3+AIRE涂层的成分不均匀，由于存在明显的软、硬相，导致涂层的显微硬度值浮动较大，3C『13+AIRE伪合金涂层平均硬度为HV330。LCM涂层组织相对均匀，显微硬度明显高于3Crl3+AIRE涂层，约为HV385o表2所示为2种涂层的宏观硬度值，LCM涂层的宏观硬度值为HRC3314,而3CH3+AIRE涂层硬度低于HRC20(低于HRC的测量范围)。如表3所示，LCM涂层结合强度高于3Crl3+AIRE。LCM涂层的5试样拉伸断面全部存在’

8、胶断”现象，说明其真实结合强度值应大于30MPa。LCM涂层结合强度高的主要原因是粉芯丝材中含有NLAl、B