热喷涂耐磨涂层技术的研究现状

1 金属涂层的研究现状

热喷油金属涂层是研究和应用较早的耐磨涂层，常用的有金属(Mo、Ni)、碳钢和低合金钢、不锈钢和Ni-Cr合金系列涂层。一般采用火焰喷油、电弧喷油、等离子喷油、HVOF及爆炸喷油工艺，涂层具有与基体的结合强度较高，耐磨、抗腐蚀性能较好等优点，用于修复磨损件及机械加工超差件。

采用铝系合金等离子喷油技术对活塞环、同步环及气缸等零件进行喷油时，涂层具有良好的耐磨性、高结合强度及优异的耐粘着磨损性，在有润滑油的条件下具有良好的抗咬死性和抗拉伤性能。高碳钢丝、不锈钢(Crl3型、 18-8型等)合金丝是常用的耐磨耐蚀喷油材料。具有强度较高、耐磨性好、来源广泛、价格低廉等特点。NiCr涂层具有较好的耐热、抗腐蚀及抗冲蚀磨损的性能，可作为电站锅炉的过热器管和再热器管的防护涂层，采用火焰和等离子喷油方法可制备具有不同组织结构的NiCr金属耐磨涂层，涂层中孔隙率和氧化物含量较高。

2 陶瓷涂层的研究现状

热喷油陶瓷粉末包括氧化物、碳化物、硼化物、氮化物及硅化物等，是金属元素和非金属元素组成的晶体或非晶体化合物。陶瓷涂层具有高熔点、高硬度和良好的耐磨性、耐腐蚀性以及高温稳定性等特点。但喷油陶瓷涂层工艺复杂，成本较高，而且涂层表面容易出现裂纹，抗热疲劳性能不如金属涂层；而且涂层的韧性较差，不能用于承受较大的冲击载荷。目前常用的陶瓷涂层有A12O3、TiO2、Cr2O3、ZrO2、WC、TiC、Cr3C2、TiB2等，一般采用等离子喷油、火焰喷油、HVOF和爆炸喷油技术制备。

任靖日等研究了等离子喷油A12O3-40%TiO2和Cr2O3陶瓷粉末涂层的滑动磨擦磨损特性，指出Cr2O3涂层的耐磨性高于A12O3-40%TiO2涂层，Cr2O3涂层的磨损机理主要为磨粒磨损，在较大载荷下，Cr2O3涂层的磨损呈现脆性断裂特征。A12O3-40%TiO2涂层的磨损机理主要表现为塑性变形和层状剥离。陈传忠等研究的A12O3加TiO2加NiCrAlY复合陶瓷涂层，由于熔化的TiO2和A12O3形成了一定程度的互溶，可减小涂层的孔隙率，进一步提高涂层的强度、韧性和耐磨性能。

Lin等研究了等离子喷油多层金属、陶瓷涂层的滑动磨擦磨损特性。其喷油顺序为，首先在基体上喷油NiCr打底层，然后是不同比例的NiCr-Cr2O3过渡层，表面为100%的Cr2O3。发现适当金属和陶瓷比例的过渡层能够提高涂层的耐磨性。涂层的主要磨损机理为脆性断裂、磨粒磨损、粘着和氧化磨损。
3 金属陶瓷涂层的研究现状

金属与陶瓷材料各有其独特的优异性能和明显的性能弱点，如何把金属与陶瓷材料各自的优势性能结合起来，一直是材料科学与工程界研究的方向。金属陶瓷复合涂层技术，即在塑性的基体上均匀地分布着颗粒形状、尺寸大小适当的陶瓷相，成功地实现金属和陶瓷的优势结合，制备既有金属强度和韧性，又有陶瓷耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优点的复合材料，大大拓宽了金属材料和陶瓷材料各自的应用范围，在航空、航天、化工、机械、电力等工业领域得到成功应用。在工业上应用最广的金属陶瓷涂层主要有：Cr3C2-NiCr、WC-Co。大多采用HVOF、等离子及爆炸喷油工艺。 SQL Error: select * from ***_enewsfile where type=1 and classid='7' order by rand() limit 1

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