耐磨塗層的應用KNM1000

目前在工藝上比較常用的減少磨損、延長機構壽命的方法之一是採用耐磨塗層，耐磨塗層在各種機構中有什麼應用呢？北京耐默科技公司的技術人員就當今的廠家成果向大家做如下闡述：

（1）在機床導軌上的應用

機床導軌是整個機床的裝配基礎，其耐磨性及尺寸精度是影響機床使用壽命和保持精度的主要因素之一。由於機床導軌用鑄鐵製造，其硬度和耐磨性都比較低，導軌在不斷的往復滑動摩擦過程中，磨損較快，一般3-5年就需大修，因此在機床修理工作量中，導軌修理約佔50％-90％。

為了提高機床導軌的耐磨效能，從材料方面研究了比普通鑄鐵耐磨效能更高的磷銅鈦鑄鐵、釩鈦鑄鐵和高磷鑄鐵；從熱處理方面採用了接觸電阻淬火和感應淬火，後來又發展了低摩擦係數的塑膠導軌。但是上述措施對於區域性磨損而需要修復其原有的精度是不適用的。而採用氧一乙炔線材噴塗工藝，先噴鉬打底層，再噴塗T8鋼或鉻鋼製成塗層導軌。這種方法不僅能夠修復區域性磨損和嚴重劃傷的部位，而且還可以作為一種提高耐磨性的重要措施之一。

塗層導軌表面是由無數微粒質點組成的，微粒之間存在一定的孔隙度，在實際使用過程中，塗層導軌表面的孔隙有利於潤滑油的儲存，特別在導軌副潤滑條件差、失油現象嚴重和滑動摩擦的情況下，塗層導軌孔隙的含油效能更顯示出它的優越性。由於油膜始終存在於摩擦副之問，所以抗黏附效能很好。此外，導軌副之間的接觸是若干點的接觸，其粒度範圍在4-40”m之間．顆粒顯微硬度可達60HRc左右。塗層導軌這一特性是提高導軌面耐磨效能的重要因素。

使用高碳鋼製成的導軌塗層在各種型號的龍門刨床、銑床、車床等機床中得到了應用。

經熱噴塗後製成的高碳鋼導軌塗層，在實際使用一個大修週期後，測得靠車頭一段僅磨損O．03mm。

機床噴塗導軌具有很好的抗滑動磨損效能，能長期保持機床的精度，磨損量很小，從而大大延長了機床的大修週期，塗層導軌使用壽命比一般鑄鐵導軌提高1-2倍，甚至更高。因此廣泛推廣應用塗層導軌工藝，必將在機床製造業和機床維修業中取得明顯的技術經濟效果。

（2）在活塞環上的應用

隨著柴油機的高速強化發展而出現的活塞環黏著磨損也越來越嚴重，直接影響發動機運轉的可靠性和壽命的要求。為此對活塞環的防黏著磨損除了建立活塞環一整套設計引數外，又從表面的鍍鉻處理發展為採用等離子弧噴塗鉬基合金塗層（即65％-75％Mo+25％-35％Ni Cr B Si），顯示了這種塗層材料所具有的特性。

塗層材料中以高熔點的鉬為基礎，使得整個塗層可以承受瞬時摩擦高溫而帶來的熱影響。塗層具有多孔性，有很好的儲存潤滑油效果。當處於臨界潤滑狀態時，因摩擦高溫致使孔隙中的潤滑油膨脹，在毛細管作用下，潤滑油沿孔隙外溢，從而起到了良好的潤滑調節作用，磨損量的增加而急劇下降，所以從硬度的角度看來，噴焊層比氮化層耐磨。

（6）在泥漿泵上的應用

活塞桿是泥漿泵的主要易損件之一，它在工作中除傳遞交變的軸向載荷外，還受著懸浮在泥漿液中的矽酸鹽、石英砂磨粒的擦傷和泥漿液的化學腐蝕，這些磨粒硬度可達l 200HV，在高壓、大流量的泥漿液攜帶下，磨料沖刷杆面，並擠入密封填料中與杆面發生嚴重摩擦，使杆面過早出現“拉槽”和磨損，甚至導致報廢。

活塞桿平均使用壽命較短，導致停機維修頻繁，影響了油田開發的速度。為了提高零件的耐磨性，應選用大於或近似於磨粒硬度的材料，以防止杆面的擦傷和早期磨損。而鎳基自熔性合金粉末或含WC的自熔性合金粉末所形成的硬質噴焊層，則能滿足上述要求。由於這些合金中含有較高的鎳、鉻元素，所以噴焊層也具有很好的抗化學腐蝕效能。

將經過噴焊含WC自熔性合金粉末的泥漿泵活塞桿與普通生產的活塞桿裝機對比試驗結果表明，使用壽命由原來平均200h延長到1 000h左右，大大提高了活塞桿的使用壽命。

（7）犁鏵上的應用

農用犁鏵在耕地作業中受到泥沙的摩擦，是一種典型的低應力磨粒磨損易損件。如果採用常規的65Mo或65SiMn鋼製造，磨損很嚴重，每年需消耗大量錳鋼。而採用氧一乙炔火焰噴焊工藝，在犁鏵工作刃口上噴焊一層1．5-2mm厚的鎳基合金粉末或用等離子噴焊法噴上2。0厚的高鉻鑄鐵型自熔性合金噴焊層，能顯著提高耐泥沙磨損，提高使用壽命3倍左右。

（8）其他應用

鐵路鋼軌特別是其接頭部位，在使用過程中，由於遭到車輪頻繁的衝擊、擦傷、打滑、磨耗而出現剝蝕、剝落和撕裂以致形成低塌和窪坑，產生表面疲勞磨損，嚴重影響鋼軌的使用壽命和行車安全．影響鐵路運輸的正常執行。

採用氧一乙炔火焰噴焊鐵基自熔性合金抗表面疲勞磨損塗層，透過200萬次（脈衝次數）的疲勞試驗和在200t液壓試驗機上進行壓彎試驗，未發現裂紋、起殼、剝落、分層等情況。

經現場焊補的鋼軌使用結果表明，焊層質量良好，焊層平整、光滑、具有良好的抗疲勞磨損效能，而且施工方便，成本低廉。

發電廠使用的風機葉片長期高速執行，吸風力強，經常受到煤灰粒子強烈的磨損，一般使用壽命在4-6個月，現採用氧乙炔粉末噴焊工藝．使用壽命比原來延長6倍以上，效果顯著。

礦下采煤用單鏈刮板輸送機在連續輸煤過程中，中部槽板受到鋼鏈刮板和煤塊的嚴重磨損，原用厚度為6mrn的進口錳鋼（16Mn）板製造，一般使用半年就磨穿。每年不僅要耗用大量錳鋼板，而且直接影響煤礦的生產，成為影響煤機壽命的主要部件之一。而採用噴焊工藝，在輸煤機中部槽板上噴焊厚度為2-3mm的高鉻鑄鐵合金焊層，增強了抗磨粒磨損效能，使槽板的使用壽命延長3倍以上。

鑄造車間的混砂機刮板，遭受砂粒的嚴重磨損，採用鎳基合金粉末噴塗後，壽命比原40鑄鋼刮板提高8倍。

內燃機車掃氣泵上、下葉輪軸頸磨損，噴塗鎳包鋁粉末作打底層、n12作表而工作層修復後，可以大大節約成本，提高使用壽命。

以上僅僅是幾個典型行業的典型應用研究成果，耐磨塗層的應用還有很多方面，經過數年的積累和研究，北京耐默科技有數個心得願與大家分享。