一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺

摘要

本发明涉及一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：将CrNi‑Cr3C2粉、Ni粉和Ni‑MoS2粉混合均匀制备喷涂粉末；所述喷涂粉末中，所述CrNi‑Cr3C2粉末重量比为50％～70％，所述Ni‑MoS2粉末重量比为10％～20％；余量为Ni粉；所述CrNi‑Cr3C2粉末和Ni‑MoS2粉末为包覆型粉末；待喷涂工件预处理；喷涂。包覆型的CrNi‑Cr3C2、Ni‑MoS2可有效避免Cr3C2和MoS2在喷涂过程中被氧化，提高Cr3C2和MoS2与涂层的结合强度，有利于提高涂层的耐磨性和自润滑性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速喷涂技术，特别涉及一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺。

背景技术

飞机支承轴颈、起落架、襟翼导轨等滑动部件既要求材料具有高的比强度，又要求材料具有良好的耐磨性，一般采用高强度基材并在基材表面喷涂耐磨性涂料来满足要求。目前的涂层如碳化钨、碳化铬等虽然有较好的耐磨性，但摩擦系数较高，在滑动过程中，会产生大量的摩擦热，摩擦热容易在基材和涂层界面积累，降低滑动部件的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，该工艺喷涂的涂层既具有较高的耐磨性，又有较低的摩擦系数。

一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

将CrNi-Cr

所述所述CrNi-Cr

待喷涂工件预处理；

喷涂。

优选地，所述喷涂粉末中，所述CrNi-Cr

优选地，所述CrNi-Cr

在其中一些实施例中，所述CrNi-Cr

在其中一些实施例中，所述CrNi-Cr

在其中一些实施例中，所述喷涂工艺参数为：喷涂距离250～300mm，送粉速率30～40g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量200～300L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量80～120L/min。

在其中一些实施例中，所述待喷涂工件基体材料为低合金超高强钢。

在其中一些实施例中，所述待喷涂工件预处理包括对工件表面进行吹砂的步骤，所述吹砂步骤工艺参数为：采用直径为0.3～0.8mm刚玉砂，吹砂压力为0.4～0.5MPa；吹砂至工件表面粗糙度达到Ra3.0～3.8μm。

进一步，本发明还提供了一种用上述方法喷涂的自润滑耐磨涂层。

本发明的有益效果是：

本发明采用包覆型的CrNi-Cr

具体实施方式

实施例和对比例中包覆型CrNi-Cr

实施例1

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将500g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂工艺参数为喷涂距离300mm，送粉速率40g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量300L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量80L/min。

实施例2

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将600g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

实施例3

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将600g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

实施例4

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将700g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离250mm，送粉速率30g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量400L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量120L/min。

对比例1

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将700g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

对比例2

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将700g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

对比例3

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将600g混合型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

对比例4

本实施例提供了一种超音速火焰喷涂自润滑耐磨涂层工艺，包括以下步骤：

S1，制备喷涂粉末：将600g包覆型CrNi-Cr

S2，工件预处理：对低合金高强度钢进行整体蒸汽除油后进行吹砂处理，吹砂采用直径为0.5mm刚玉砂，压力为0.5MPa，距离为180mm，吹砂至表面粗糙度达到Ra3.8μm。喷砂后用丙酮和工业酒精对高强度钢表面进行清洗。

S3，喷涂：喷涂距离280mm，送粉速率35g/min，氧气压力1.2Mpa，氧气流量350L/min，丙烷压力0.6Mpa，丙烷流量100L/min。

表1实施例1～4、对比例1～4工艺参数

试验例

对实施例1～4和对比例1～4制备的涂层进行了检测，检测方法如下：

用显微硬度仪(MICROMET-6030，Buehler,America)测量涂层的显微硬度，载荷2.94N，保载时间15s。为了确保数据的稳定性，显微硬度值是5个测量点的平均值。

按GB/T 8462—2002《热喷涂抗拉结合强度的测定》，测试涂层结合强度。

用磨损试验机对实施例和对比例中的涂层在滑动摩擦过程中的干态摩擦系数进行了分析。试验中选用金刚石片为对磨副，试验机压力为40N，线速度为1m/s，试验时间300s，摩擦行程300米，摩擦系数从试验机上直接读出。

表2实施例1～4、对比例1～4检测结果

从表2可以看出，添加了MoS

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。