內(nèi)燃機(jī)車氣缸等離子噴涂修復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、本文在分析了內(nèi)燃機(jī)車氣缸缸套內(nèi)壁磨損失效機(jī)理的基礎(chǔ)上，采用等離子噴涂的方法制備了納米摻雜WC-Co涂層，普通WC-Co涂層以及普通NiCr-Cr3C2涂層。利用掃描電鏡(SEM)、X衍射(XRD)及X光電子能譜(XPS)研究了噴涂涂層的顯微結(jié)構(gòu)、物相成分及化學(xué)成分，并對涂層的孔隙率、微區(qū)硬度及結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行了測試和分析，比較了幾種涂層的耐磨性能。在此基礎(chǔ)上針進(jìn)行了NiCr-Cr3C2涂層的熱震試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果和分析研究表明：

2、 噴涂層為典型的層狀結(jié)構(gòu)，涂層與基體為機(jī)械結(jié)合。納米摻雜WC-Co涂層的顯微結(jié)構(gòu)更加致密，涂層成分分布更加均勻，并且存在最低的孔隙率。普通WC-Co涂層表面粗糙，存在大量條帶狀結(jié)構(gòu)，部分區(qū)域存在顯微裂紋及孔隙，涂層中元素局部偏聚的情況比較嚴(yán)重。NiCr-Cr3C2涂層中存在明顯的條帶狀結(jié)構(gòu)及顯微裂紋。WC-Co涂層表面的物相主要以WC、W2C及Co3W3C為主，NiCr-Cr3C2涂層中的主要物相是Cr23C6、Cr7C3、Cr3C2

3、以及Cr2O3,同時(shí)涂層中仍然存在NiCr相以及NiCrO3相。噴涂顆粒在形成涂層時(shí)發(fā)生了復(fù)雜的相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及化學(xué)成分變化，這對涂層性能有著重要的影響。 納米摻雜WC-Co涂層具有最高的微區(qū)硬度和結(jié)合強(qiáng)度。 在本論文試驗(yàn)條件下，納米摻雜WC-Co涂層，普通WC-Co涂層以及普通NiCr-Cr3C2涂層等三種涂層的抗滑動(dòng)磨損能力都強(qiáng)于T8工具鋼，其抗磨損性能分別為T8鋼的41倍，14倍及9倍。 在試驗(yàn)研究和分析了涂層

4、的各項(xiàng)性能以及綜合考慮經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，選擇普通NiCr-Cr3C2涂層作為氣缸缸套內(nèi)壁修復(fù)涂層。 NiCr-Cr3C2涂層經(jīng)過800℃～室溫循環(huán)熱震試驗(yàn)后，出現(xiàn)顯微裂紋時(shí)的循環(huán)次數(shù)為32次，涂層出現(xiàn)部分脫落時(shí)的循環(huán)次數(shù)為40次。Ni-Al打底層的存在，增強(qiáng)了涂層與基體的結(jié)合能力。NiCr-Cr3C2涂層具有良好的抗熱應(yīng)力剝離能力。 裝車運(yùn)行8.9萬公里試驗(yàn)表明：涂層完整無破損，無剝落，磨損小。NiCr-Cr3C2涂層的設(shè)