耐磨涂层的应用

耐磨涂层的应用
    (1)在机床导轨上的应用
    机床导轨是整个机床的装配基础，其耐磨性及尺寸精度是影响机床使用寿命和保持精度的主要因素之一。由于机床导轨用铸铁制造，其硬度和耐磨性都比较低，导轨在不断的往复滑动摩擦过程中，磨损较快，一般3-5年就需大修，因此在机床修理工作量中，导轨修理约占50％-90％。
    为了提高机床导轨的耐磨性能，从材料方面研究了比普通铸铁耐磨性能更高的磷铜钛铸铁、钒钛铸铁和高磷铸铁；从热处理方面采用了接触电阻淬火和感应淬火，后来又发展了低摩擦系数的塑料导轨。但是上述措施对于局部磨损而需要修复其原有的精度是不适用的。而采用氧一乙炔线材喷涂工艺，先喷钼打底层，再喷涂T8钢或铬钢制成涂层导轨。这种方法不仅能够修复局部磨损和严重划伤的部位，而且还可以作为一种提高耐磨性的重要措施之一。
    涂层导轨表面是由无数微粒质点组成的，微粒之间存在一定的孔隙度，在实际使用过程中，涂层导轨表面的孔隙有利于润滑油的储存，特别在导轨副润滑条件差、失油现象严重和滑动摩擦的情况下，涂层导轨孔隙的含油性能更显示出它的优越性。由于油膜始终存在于摩擦副之问，所以抗黏附性能很好。此外，导轨副之间的接触是若干点的接触，其粒度范围在4-40”m之间．颗粒显微硬度可达60HRc左右。涂层导轨这一特性是提高导轨面耐磨性能的重要因素。
    使用高碳钢制成的导轨涂层在各种型号的龙门刨床、铣床、车床等机床中得到了应用。经热喷涂后制成的高碳钢导轨涂层，在实际使用一个大修周期后，测得靠车头一段仅磨损O．03mm。
    机床喷涂导轨具有很好的抗滑动磨损性能，能长期保持机床的精度，磨损量很小，从而大大延长了机床的大修周期，涂层导轨使用寿命比一般铸铁导轨提高1-2倍，甚至更高。因此广泛推广应用涂层导轨工艺，必将在机床制造业和机床维修业中取得明显的技术经济效果。
    (2)在活塞环上的应用
    随着柴油机的高速强化发展而出现的活塞环黏着磨损也越来越严重，直接影响发动机运转的可靠性和寿命的要求。为此对活塞环的防黏着磨损除了建立活塞环一整套设计参数外，又从表面的镀铬处理发展为采用等离子弧喷涂钼基合金涂层(即65％-75％Mo+25％-35％Ni Cr B Si)，显示了这种涂层材料所具有的特性。
    涂层材料中以高熔点的钼为基础，使得整个涂层可以承受瞬时摩擦高温而带来的热影响。涂层具有多孔性，有很好的储存润滑油效果。当处于临界润滑状态时，因摩擦高温致使孔隙中的润滑油膨胀，在毛细管作用下，润滑油沿孔隙外溢，从而起到了良好的润滑调节作着磨损量的增加而急剧下降，所以从硬度的角度看来，喷焊层比氮化层耐磨。
    (6)在泥浆泵上的应用
    活塞杆是泥浆泵的主要易损件之一，它在工作中除传递交变的轴向载荷外，还受着悬浮在泥浆液中的硅酸盐、石英砂磨粒的擦伤和泥浆液的化学腐蚀，这些磨粒硬度可达l 200HV，在高压、大流量的泥浆液携带下，磨料冲刷杆面，并挤入密封填料中与杆面发生严重摩擦，使杆面过早出现“拉槽”和磨损，甚至导致报废。
    活塞杆平均使用寿命较短，导致停机维修频繁，影响自了油田开发的速度。为了提高零件的耐磨性，应选用大于或近似于磨粒硬度的材料，以防止杆面的擦伤和早期磨损。而镍基自熔性合金粉末或含WC的自熔性合金粉末所形成的硬质喷焊层，则能满足上述要求。由于这些合金中含有较高的镍、铬元素，所以喷焊层也具有很好的抗化学腐蚀性能。
    将经过喷焊含WC自熔性合金粉末的泥浆泵活塞杆与普通生产的活塞杆装机对比试验结果表明，使用寿命由原来平均200h延长到1 000h左右，大大提高了活塞杆的使用寿命。试验时的泥浆泵压为1 5-18MPa，最高冲击次数为65[-．／rain，含砂量为0·1％-O·5％。