耐磨涂層的分類及實際應用案例

為降低物料對設備部件沖刷造成的磨損，在設備部件表面涂敷一層耐磨材料起到保護設備部件基材的作用.

圖(1)等離子噴涂工藝可以制作陶瓷涂層

耐磨涂層的分類

1.采用等離子噴涂、電弧噴涂、火焰噴涂在金屬表面噴涂陶瓷、合金、氧化物、氟塑料等所形成的耐磨涂層通稱為熱噴涂耐磨涂層。

2.采用各種樹脂、彈性體等配制的耐磨涂層膠，涂敷到金屬表面后自然或加熱固化所得的耐磨涂層稱為化學粘涂耐磨涂層。

圖（2）采用KN17耐磨涂層膠制作的耐磨涂層

耐磨涂層的應用

(1)涂層導軌表面是由無數微粒質點組成的，微粒之間存在一定的孔隙度，在實際使用過程中，涂層導軌表面的孔隙有利于潤滑油的儲存，特別在導軌副潤滑條件差、失油現象嚴重和滑動摩擦的情況下，涂層導軌孔隙的含油性能更顯示出它的優越性。由于油膜始終存在于摩擦副之問，所以抗黏附性能很好。此外，導軌副之間的接觸是若干點的接觸，其粒度范圍在 4-40”m之間．顆粒顯微硬度可達60HRc左右。涂層導軌這一特性是提高導軌面耐磨性能的重要因素。 使用高碳鋼制成的導軌涂層在各種型號的龍門刨床、銑床、車床等機床中得到了應用。經熱噴涂后制成的高碳鋼導軌涂層，在實際使用一個大修周期后，測得靠車頭一段僅磨損O．03mm。 機床噴涂導軌具有很好的抗滑動磨損性能，能長期保持機床的精度，磨損量很小，從而大大延長了機床的大修周期，涂層導軌使用壽命比一般鑄鐵導軌提高1-2倍，甚至更高。因此廣泛推廣應用涂層導軌工藝，必將在機床制造業和機床維修業中取得明顯的技術經濟效果。

(2)在活塞環上的應用：隨著柴油機的高速強化發展而出現的活塞環黏著磨損也越來越嚴重，直接影響發動機運轉的可靠性和壽命的要求。為此對活塞環的防黏著磨損除了建立活塞環一整套設計參數外，又從表面的鍍鉻處理發展為采用等離子弧噴涂鉬基合金涂層(即65％-75％Mo+25％- 35％Ni Cr B Si)，顯示了這種涂層材料所具有的特性。 涂層材料中以高熔點的鉬為基礎，使得整個涂層可以承受瞬時摩擦高溫而帶來的熱影響。涂層具有多孔性，有很好的儲存潤滑油效果。當處于臨界潤滑狀態時，因摩擦高溫致使孔隙中的潤滑油膨脹，在毛細管作用下，潤滑油沿孔隙外溢，從而起到了良好的潤滑調節作著磨損量的增加而急劇下降，所以從硬度的角度看來，噴焊層比氮化層耐磨。 

圖（3）活塞桿表面制作耐磨陶瓷涂層

(3)在泥漿泵上的應用：活塞桿是泥漿泵的主要易損件之一，它在工作中除傳遞交變的軸向載荷外，還受著懸浮在泥漿液中的硅酸鹽、石英砂磨粒的擦傷和泥漿液的化學腐蝕，這些磨粒硬度可達l 200 HV，在高壓、大流量的泥漿液攜帶下，磨料沖刷桿面，并擠入密封填料中與桿面發生嚴重摩擦，使桿面過早出現“拉槽”和磨損，甚至導致報廢。 活塞桿平均使用壽命較短，導致停機維修頻繁，影響自了油田開發的速度。為了提高零件的耐磨性，應選用大于或近似于磨粒硬度的材料，以防止桿面的擦傷和早期磨損。而鎳基自熔性合金粉末或含WC的自熔性合金粉末所形成的硬質噴焊層，則能滿足上述要求。由于這些合金中含有較高的鎳、鉻元素，所以噴焊層也具有很好的抗化學腐蝕性能。 將經過噴焊含WC自熔性合金粉末的泥漿泵活塞桿與普通生產的活塞桿裝機對比試驗結果表明，使用壽命由原來平均200h延長到1 000h左右，大大提高了活塞桿的使用壽命。試驗時的泥漿泵壓為1 5-18MPa，最高沖擊次數為65[-．／rain，含砂量為0·1％-O·5％。

圖（4）泵葉輪表面制作的耐磨涂層

(4)犁鏵上的應用：農用犁鏵在耕地作業中受到泥沙的摩擦，是一種典型的低應力磨粒磨損易損件。如果采用常規的65M�；�65SiMn鋼制造，磨損很嚴重，每年需消耗大量錳鋼。而采用氧一乙炔火焰噴焊工藝，在犁鏵工作刃口上噴焊一層1．5-2mm厚的鎳基合金粉末或用等離子噴焊法噴上2。。厚的高鉻鑄鐵型自熔性合金噴焊層，口丁顯著提高耐泥沙磨損，提高使用壽命3倍左右。

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