WS2含量对超音速等离子喷涂KF301／WS2润滑耐磨涂层摩擦学行为的影响.pdfVIP

， 移 譬 翳 蠢 WS2含量对超音速等离子喷涂 KF301／WS2 润滑耐磨涂层摩擦学行为的影响 赵运才 ，郭永明 ，王 莉 (1．江西理工大学机 电工程学院，江西 赣州 341000； 2．装 甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京 100072) [摘 要] 常规固体润滑涂层高温下不具备稳定的摩擦 系数和较低的磨损率。为此，采用超音速等离子喷涂 技术制备了KF301／WS 复合润滑耐磨涂层，探讨 了复合润滑涂层 中WS 润滑膜所呈现的 自润滑效果及其作用 机理。结果表明：涂层的磨损率随着WS含量的变化而呈现较大的波动，WS，含量为3O％时达到最小值，为 1．22×10～nqg／h；涂层经过最初的跑合后的最终摩擦系数随着WS含量的增加而降低，不同WS2含量(20％， 30％，40％)的涂层中，WS含量为30％时具有最低的摩擦 系数，为0．09；KF301／WS基耐磨 自润滑涂层的 自润 滑机理：涂层 中的 自润滑相在摩擦过程中先剥落填充使涂层摩擦面趋于平整，然后储存在涂层凹陷区域的 自润 滑相转移到涂层的表面形成低剪切强度的薄膜。本复合润滑涂层200oC下摩擦 1．5h后具有稳定的摩擦系数 和较低 的磨损率。 [关键词] KF301／WS2复合润滑涂层；超音速等离子喷涂；减摩机理；WS润滑膜 [中图分类号]TG172．2 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2011)08—0028—04 0 前 占 本工作采用超音速等离子喷涂技术将KF301／WS： 复合粉末喷涂在 GCrl5基体上，制备了低摩擦系数润 在材料表面制备硬质耐磨涂层可 以改善其耐磨 滑耐磨涂层，系统研究了其200oC下的摩擦学行为，为 性，但易使摩擦副中的对磨件磨损加剧，整个摩擦副会 获得高性能润滑耐磨涂层的表面／界面结构奠定了理 因此而降低寿命。如在基体表面制备低剪切应力的固 论和技术层面的基础。 体润滑涂层，则可以改善摩擦副的磨损状态，从而提高 摩擦副的使用寿命 ¨。J。低摩擦系数固体润滑涂层在 1 试 验 许多领域得到了广泛应用，但至今还没有一种固体润 滑耐磨涂层在高温下具有稳定的摩擦系数 (达到 10 1．1 基材前处理 级)和较低的磨损率 ．oj。超音速等离子喷涂法射流速 基材采用 GCrl5钢 ，尺寸为 641mm×8mill；预处 度大，粉末与射流作用时间短，涂层的氧化和失碳远小 理：(1)用丙酮清洗 ，以除去表面油污；(2)用 580—701 于常规等离子喷涂，且成本相对较低；又由于喷涂粒子 m(24—28目)棕刚玉砂喷砂，以清除表面的氧化膜和 速度可达400—600m／s，获得的涂层致密、内聚强度和 铁锈，使基体表面粗化，利于提高涂层与基体的结合强 结合强度高，为实现涂层的耐高温、抗磨损、低摩擦系 度和改变喷涂后的应力分布，防止涂层收缩脱落。 数提供了技术支撑 71。 1．2 涂层制备 喷涂粉末 由KF301、LaO添加剂和WS 固体润滑 [收稿 日期] 2011—02—16 [基金项目] 国家自然科学基金项 目(2007CB607605)；国防科 剂组成。KF301粉末的化学成分 (质量分数，％)为：cr 技重点实验室基金项目(9140C850205090CAL~ ) 22，Al11，Y1，Ni余量；WS2纯度为99％，粒度为40— 资助 90 m；La2O3纯度为99％，粒度为20~40 m。