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鋼鐵材料的硫化物自潤滑涂層时间:2019-03-29 由摩擦造成的磨損是各種機械零件失效的主要因素,潤滑是減少摩擦和磨損的主要措施。潤滑可分為流體潤滑和固體潤滑, 流體潤滑適用的溫度范圍有限,在高溫條件下,流體潤滑性能不僅會下降還會產生環境污染,而固體潤滑在這些方面則具有明顯的優勢。 硫化物是固體潤滑材料中重要的一種,如FeS,WS2,MoS2等,呈六角形晶體層狀結構,分子層之間結合力較弱,因而界面分子層極易滑動形成良好潤滑性能。 在鋼鐵材料表面涂覆一層固體潤滑膜,可對摩擦表面起到很好的潤滑作用,在摩擦的過程中,涂覆于基體表面的固體潤滑膜容易轉移到對偶材料的表面, 形成轉移膜,這樣可使摩擦發生在轉移膜和潤滑膜之間,減小了摩擦系數,起到有效的保護作用,減少基體金屬的磨損。 隨著綠色制造對干切削加工技術的要求,干切削加工對刀具的綜合性能要求越來越高。通過固體自潤滑涂層技術, 在刀具表面涂覆一層自潤滑材料,實現刀具的自潤滑,提高刀具減摩潤滑性能,是實現刀具干式切削的關鍵技術。 而硫化物固體潤滑涂層材料,由于其特有的晶體結構特征和成本優勢,不僅適用于常規條件下的潤滑,還可以應用高壓、高真空、高負荷、 高溫和腐蝕介質等嚴峻條件下的潤滑,因此具有良好的應用空間和市場前景。目前已有一些成功的硫化物固體潤滑涂層的制備方法。 一、激光熔覆表面處理。 據報道,利用激光熔覆技術可在碳鋼基體上熔覆一層Fe/FeS 復合固體自潤滑涂層,該復合涂層具有硬度高, 組織細密的特點,鐵基激光熔覆層厚度為0.3~1.5mm,滲硫層厚度為0.001~0.01mm。摩擦磨損試驗表明, 復合固體潤滑涂層表面摩擦系數、磨痕深度等均較小,具有良好的抗摩擦及減摩潤滑的作用。 二、超音速火焰噴涂。 該技術利用丙烷、丙烯等燃氣或煤油與高壓氧氣在燃燒室燃燒產生的高溫高速燃燒焰流來噴涂粉末。 據報道,利用這種技術在碳鋼表面噴涂一層WS2/CaF2自潤滑復合涂層。在載荷 40N和速率2m/s的磨損測試下, 其室溫摩擦系數為 0.31~0.41; 且自潤滑復合涂層在400°C以下具有良好的抗磨性能。 三、等離子體增強化學氣相沉積。 這是采用高頻等離子體驅動的氣相沉積技術,反應溫度低,對涂層材料體系的熱影響小,可以應用在低熔點金屬薄膜上沉積, 并有良好的臺階覆蓋能力。據報道,采用該技術在刀具表面制備自潤滑 MoS2/Ti復合涂層,測試顯示, 涂覆后的刀具可以在干式切削加工中應用,效果良好; 在正常的切削速度下,刀具壽命提高1.5~2倍。 四、非平衡磁控濺射。 這是一種在非平衡磁場分布下的鍍膜過程,其沉積溫度低,對基體影響很小,高效的離子清洗使膜層與基體間結合力加強。 據報道,采用該技術在硬質合金刀片表面制備出 MoS2/Zr自潤滑涂層,其硬度和與基體的結合力明顯提高,摩擦系數和磨損率明顯減小! 上一篇熱噴涂特種涂層技術的運用下一篇特種涂層介紹? |