發(fā)動(dòng)機(jī)UNIVER氣缸內(nèi)壁等離子噴涂材料的研究
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)UNIVER氣缸的磨損失效受到人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注。分析了發(fā)動(dòng)機(jī)UNIVER氣缸內(nèi)壁磨損失效的原理,總結(jié)出了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)UNIVER氣缸內(nèi)表面性能的要求,并且以此為依據(jù)找出適用于制備UNIVER氣缸內(nèi)壁涂層的材料,并采用等離子噴涂并經(jīng)過(guò)火焰重熔在Q235鋼板上分別制作了FeCrBSi、Ni60、Ni60-WC、Ni60-WC-Mo四種材料的涂層,著重分析了幾種涂層經(jīng)過(guò)重熔之后性能的改善。利用掃描電鏡、X射線衍射研究了涂層的相成分和顯微結(jié)構(gòu),并對(duì)涂層的結(jié)合強(qiáng)度、硬度、孔隙率及摩擦性能進(jìn)行了測(cè)試。
發(fā)動(dòng)機(jī)UNIVER氣缸內(nèi)壁等離子噴涂材料的研究
實(shí)驗(yàn)結(jié)果和研究分析表明:等離子噴涂涂層組織為扁平狀粒子層狀疊加結(jié)構(gòu),部分層狀粒子之間存在縫隙、氣孔,噴涂層結(jié)構(gòu)比較疏松,內(nèi)部顯微硬度不均勻,在組織疏松處硬度值降低。在鎳基碳化鎢涂層中,未熔碳化鎢與周圍基體金屬結(jié)合不夠牢固,在高應(yīng)力磨損條件下容易脫落。FeCrBSi、Ni60涂層中硬質(zhì)相主要為鉻的硼化物和碳化物,Ni60-WC、Ni60-WC-Mo涂層中分別增加硬質(zhì)相WC和Mo2C,WC的加入明顯增加涂層的硬度。涂層與基體之間以機(jī)械結(jié)合為主。 在經(jīng)過(guò)火焰重熔之后,涂層中縫隙、氣孔消失,組織結(jié)構(gòu)致密,硬質(zhì)相分布均勻。在Ni60-WC涂層中,未熔WC顆粒與周圍金屬結(jié)合牢固,在摩擦過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)硬質(zhì)相脫落。在重熔過(guò)程中WC發(fā)生分解,生成的W2C硬度*。Mo的加入會(huì)改善鎳基碳化鎢的結(jié)合強(qiáng)度,降低涂層的摩擦系數(shù)。涂層與基體之間為冶金結(jié)合。經(jīng)過(guò)重熔以后,涂層硬度明顯增加,且涂層內(nèi)部硬度分布均勻,Ni60-WC-Mo涂層增幅zui大,顯微硬度可提高約1.8倍,是相同條件下Ni60涂層的1.4倍,是FeCrBSi涂層的約2倍。Ni60-WC-Mo涂層經(jīng)過(guò)重熔之后耐磨性能比原始涂層提高近3倍,是相同條件下Ni60耐磨性能的2.5倍,是FeCrBSi涂層的近4倍。