激光等离子喷涂涂层和未处理过的基体的表面形貌有明显的区别,说明占主导地位的磨损机理并不相同。磨痕表层呈现明显的犁沟特征,即微观切削过程明显,同时在载荷作用下磨粒压人摩擦表面而产生痕,将塑性材料表面挤压出层状或鳞状的剥落碎削。因此,用等离子喷涂工艺制备的涂层主要磨粒磨损为主。出现的片状剥落和塑性变形特性,表明基体存在粘着磨损,说明磨粒磨损已不再是主要的磨损方式,这可能是基体在循环变化的接触应力作用下,基体材料疲劳剥落而成凹坑,原摩擦副配对时粘着磨损和疲劳磨损的综合作用,而以疲劳磨损为主。
2.3 涂层结合强度和热震性能涂层与基体的结合强度和热震性能对于电动球阀在高温工况条件工作具有重要的影响。Al2O3-TiO2金属陶瓷涂层与基体的结合强度最高,达到了60.40MPa,WC-Co金属陶瓷涂层的结合强度仅有39.45MPa。涂层内孔隙率以及涂层与基体的线膨胀系数是否匹配是影响涂层结合性的主要原因。由试验结果可知,Al2O3-TiO2 金属陶瓷涂层与阀芯球体的结合性能最好。经过100次冷热循环,Al2O3-TiO2金属陶瓷涂层未产生任何明显可见裂纹和剥离现象,而WC-Co金属陶瓷涂层6次就出现了明显裂纹,8次就开始了脱落。Al2O3-TiO2金属陶瓷涂层由于具有较WC-Co 金属陶瓷涂层与基体更加匹配的线膨胀系数,因此其抗热震性能远远大于WC-Co金属陶瓷涂层。3 结论1) 2种金属陶瓷涂层均具有较高的显微硬度和较小的孔隙率,组织致密,无明显裂纹,呈典型的层状结构。
2) 由金属陶瓷涂层组成的摩擦副配对的耐磨性较原摩擦副配对有明显提高。涂层摩擦副磨损机理是以磨粒磨损为主;原摩擦副配对是以疲劳磨损为主。
3) 通过激光等离子喷涂涂层的耐磨性、显微硬度、结合强度和抗热震性性能试验研究表明,Al2O3-TiO2金属陶瓷涂层的综合性能要优于WC-Co金属陶瓷涂层,可采用Al2O3-TiO2金属陶瓷涂层作为高温电动球阀再制造的喷涂涂层。
电动球阀不仅可以起到管道系统打通闭合作用,而且可以自由控制管道内介质流动的数量,在上述应用中可以发挥良好的作用,电动阀门应用的范围较广,可以应用于石油行业,化工产品原料生产加工行业,冶金行业,水电行业等,而电动阀门主要作为一种精密部件在一些特殊行业中应用。
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