耐磨涂層在工業上功效和產品質量
耐磨涂層在工業上功效和產品質量,耐磨涂層品種很多,所用原料各不相同。常用的氧化物有氧化鉻(crzo3)、氧化鋁(a12o3)、氧化鋁一氧 化欽(a 1203一tioz)、氧化欽(tioz);碳化物有碳化鉻 (cr3cz)、碳化鎢(wc)、碳化欽(tic)以及它們與金屬的復合物。
用來形成耐磨涂層的工藝有熱噴涂,包括氧一乙炔 火焰噴涂、等離子噴涂;火化強化技術;真空鍍膜和化 學氣相沉積;離子束濺射和離子鍍;電鍍和表面陽氧 化技術等。其中等離子噴涂涂層材料的抗磨損能力與其 熱擴散率密切相關。熱擴散率愈大,涂層的抗磨損能力 愈好。涂層的抗磨能力順序是:氧化鉻、碳化鎢、氧化 鋁一氧化欽、氧化鋁、碳化鉻一鉻鎳合金。在摩擦過程 中,材料表面微凸體的相互作用,不僅使涂層中原有的 缺陷得到發展,而且還有新的缺陷生成,即涂層表面產 生斷裂,包括縱向斷裂和層間斷裂。層間裂紋是由涂層 表面與對磨材料相互作用而產生的,特別是層與層之間 應力集中所致,并沿層間界面傳播。熱噴涂涂層的層間 結合力遠小于涂層的斷裂強度,故而縱向裂紋的擴展速 度遠小于層間斷裂的擴展速度,縱向裂紋的擴展決定著 涂層的磨損。這說明涂層的層狀結構決定著涂層的磨損 機理。 耐磨涂層在工業上獲得應用。陶瓷耐磨料 氧化鉻涂層 主要用于石油化學工業中的泵柱、磨環、軸套等零部件 的表面防蝕和抗磨損;氧化鋁一氧化欽涂層用于化纖工 業的羅拉、導絲鉤等,不僅抗纖維的摩擦,而且抗化纖 中氧化欽添加劑的磨損。碳化物涂層主要用于抗氣蝕磨 損和沖擊磨損,如民用航空發動機扇葉片凸臺、壓氣機 襯套、齒輪箱傳動裝置等均加涂碳化鎢、碳化鉻涂層。 氮化欽涂層在機械工業方面獲得應用,大量的 刀具、模具和工具表面加涂離子鍍氮化欽涂層,不僅提了工具的使用壽命,而且提了工效和產品質量。