2Z42第四节 （二）二硫化钼-（MoS2）热喷涂

第四节 （二）二硫化钼-（MoS2）热喷涂 文章来源：开拓者钼业 公司网址：www.ktzmy.com 二、二硫化钼-（MoS2）热喷涂 用热喷涂的方法在二硫化钼-（MoS2）材料 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面形成一层致密层，与基材的结合为冶金结合，因而结合强度高。这层喷涂层具有耐磨、耐蚀和耐热等优良性能。 1. 火焰喷涂 在20井钢(HRc35—45)表面热喷涂--层厚为 0.6—0.8mm 的 Ni基合金 {FNiWCl5)，其耐磨性为52100钢的26倍。Ni基合金粉末的组戚 (质量)为：C<1.0%，Si 3.0%- 4.0% , B 2.5% - 3.5% , Cr 14.0% - 16. 0% , Fe <4.0%，WCl5.0%，Ni余量Q 喷涂层的显微硬度沿层深的分布如图2-11 1。从表面到距表面约 0.6mm 处为 >、NiWCl5 合金粉末的喷熔层，显微硬度大体上在HVIOOO—1200之间起伏变化，HV高处为合金中的硬质相 (WC}，较低处为 Ni 的固熔体；距表面0.6—0.9mm处为过渡层，显微硬度从 HVll70 下降到 HV330；距表面超过0.9mm处为 20钢基体，显微硬度约为 HV300。 在MM-200 型试验机上进行摩擦学性能测定。对偶为 52100钢(HRc60-62)，负荷 300，滑动速度0.8m/5。室温条件下干摩擦。总滑行距离为 750m。并以末热喷涂的52100钢作为对比。两种二硫化钼-（MoS2）材料的摩擦系数与时间的关系曲线见图 2-112。表明它们的摩擦系数与是否热喷涂影响不大。但两者的耐磨性能有较大的区别：试验结束后，热喷涂层的总磨损量为 1.450mg，换算其磨损率为8.77x10 -6m3/（N.m)；未喷涂的 52100钢的总磨损量为 29.710mg，换算其磨损率为2.28xl0 - l4m3/(N·m)。 如果在钒钛灰铸铁(HB98—108)表面热喷涂一层 Ni 基合(Ni222)，其结合强度为 32MPa。Ni基合金粉末的组成 (质量)为：C0 . 3 % - 0 . 5% , Cr 14 % - 1 6 % , Si 0 . 6 % - 1 . 0 % , Fe 6 . 0 % -9.0%，A1 3.0% -5.0%，Ni 余量。为了提高涂层与基材的结合强度，预先在二硫化钼-（MoS2）摹材表面热喷涂"-层 i包A1(或Ai包Ni)粉末，这种二硫化钼-（MoS2）粉末在加热到 660℃左右时便产生剧烈的放热反应而使自身融熔，并与基材接触处产生液-固扩散形成冶金结合。然后再喷涂Ni222粉末以构成复合涂层。 在 MM-200 型试验机上进行摩擦学性能测定。对偶为硼铸铁(HB255），转速 400r/min，逐级加载(每级加49N）。用20号机械油 以10—20滴/min滴油润滑。并以硬Cr镀层作为对比。二硫化钼-（MoS2）材料的摩擦学性能见图 2-113 和图 2-l40负荷与磨损量的关系见表 2-67。由此可见，热喷涂层的摩擦系数比无涂层的有所下降，但磨损量仅为尢涂层的 卜分之一；热喷涂层的摩擦系数与硬Cr镀层相接近，但磨损量仅为 Cr层的一半左右。同时，热喷涂层的强化作用也使得对偶材料的磨损量降低了。根据试验结果，这对摩擦副二硫化钼-（MoS2）材料已在实际生产中得了应用：在钒钛灰铸铁活塞环表面热喷涂Ni222二硫化钼-（MoS2）材料，与硼铸铁缸套对摩。 在Fe基自熔合金粉末喷涂层中添加稀土，可以提高其承载能力和耐磨性。Fe 基自熔合金粉末的组成 (质量)为：Cr 14.0% 一16 . 0 % , Ni 12 . 0 % - 14 . 0 % , B 2 . 0 % - 2 . 5% , Si 2 . 5 % - 3 . 5% ,C <0.20%，S 0.05%，Fe余量。稀土硅铁合金粉末中所含稀土元素以钸(Ce)和镧(La)为主，其组成(质量)为：Si约45 %，Ce 15.3 %，La 6.62%，Mn<6.0%，Fe约23%，其他还有 14种微量元素。在45钢表面热喷涂一层厚为 0.5mm的Fe基自熔合金，在喷涂层中添加不同含量的稀土硅铁合金，所显示的磨损量与稀土含量的关系曲线见图 2-115。该试验在环-块试验机上进行。对偶为渗碳淬火钢 (HRc62)。转速为 800r'min，先 50N负荷下跑合 l0min，然后在 200N负荷下运行20min。采用非循环滴油润滑，以 2ml/min 的速度滴液体石蜡。由图 2-115可见，稀土的加入可以使喷涂层的耐磨性明显提高，且以添加量为 0.5 %时最佳。 在球-盘试验机上进行承载能力试验的结果见图 2-116。对偶为GCrl5钢 (HRc64)。首先在 l20N 负荷下跑合 2min，然后每80s加载60N，调节不同的滑动速度，以摩擦系数突然增大时的负荷作为擦伤点，连接不同速度下的擦伤负荷便得到负荷-速度 {p-v)曲线。润滑条件同上述的磨损量试验。由图 2-116可见，稀土的加入可以使二硫化钼-（MoS2）喷涂层的承载能力明显提高。 2. 二硫化钼-（MoS2）等离子喷涂 二硫化钼-（MoS2）等离子焰流的热量高度集中，温度可高于 l0000℃，这足以使所有的材料熔化，从而获得高硬度、防腐蚀和耐磨损的二硫化钼-（MoS2）涂层，，-J以制备出从室温到800℃乃至1000℃都具有良好摩擦学性能的二硫化钼-（MoS2）固体润滑材料。 例如，国外报道的 PSIOO 和 PSIOI 轴承的摩擦学性能见图 2-117。PS100 喷涂层的组成 (质量)为：Ni-Cr 合金 67.0 %，CaF216.5，玻璃 16.50's。PSIOI 喷涂层的组成 (质量)为；Ni-Cr合金30.096，Ag 30，0%，Ca2 25%，玻璃 15%。两种配方中，玻璃部采用的无Na玻璃(组成：SiO2 5896，BaO 21(')0，CaO 8 %，K20 l3%，以防止NiCr合金氧化。添加 Ag可以有效地改善涂层的低中温摩擦学性能，而且Ag在氧化气氛中的化学稳定性很好，使涂层可以经受反复的温度变化。因此，PS101二硫化钼-（MoS2）在真空和大气中较宽的温度范围 (由- 107—870℃)内部具有优异的摩擦学性能，并二硫化钼-（MoS2）已成功地应用于航天飞机的高温部件上。 考虑到传统的硬质涂层的摩擦系数太高，因而选用具有优异耐磨性能和抗氧化性能的二硫化钼-（MoS2）Cr3C2 (其组成为 28Ni-2Al~58Cr3- 12Co)作为基料，采用Ag和62BaF2-38CaF2共熔物作为润滑剂，以期进一步降低硬质涂层的摩擦系数并保证其优良的耐磨性。表 2-68是几种涂层二硫化钼-（MoS2）材料在He或H2气氛中与合金钢对摩时的摩擦学性能的测试结果。 由于二硫化钼-（MoS2）金属基料涂层的抗氧化性能一般都较差，因而又研制了无机非金属涂层。例如，80ZrO2-20CaF2等离子喷涂层从室温到 930℃的宽温范围内的摩擦系数为 0.23—0.34。见图 2-118。同时可见，ZrO2单体喷涂层的摩擦系数随着温度的升高而明显下降。 电话：86-0379-63338600 63338608 张先生 杨先生 邮箱：zw@ktzmy.com yht@ktzmy.com 传真：86-379-66555555 地址：中国.洛阳嵩县德亭镇酒店村