高速电弧喷涂耐磨涂层性能研究梁秀兵陈永雄许一于鹤龙徐滨士（装中兵工程学院装备再制造技术国防科技虫点实验室，北京100072）摘要:将低碳马氏体和3CH3+AIRE伪合金高速电弧喷涂层进行了性能和组织结构的对比分析。实验结果表明，与伪合金涂层相比，低碳马氏体涂层呈现出更优异的力学性能、耐磨性能和机械加工性能。该涂层可用于发动机曲轴等零件的再制造。关键词:高速电弧喷涂;低碳马氏体;伪合金涂层;再制造中图分类号：TGI741442文献标志码：AStudyonthePropertiesofAntGwearCoatiigsPreparedbyHghVelocityArcSprayhgTechniqueLANGXiu2bingCHENYong2xbngXUYiYUHc2bngXUBin2shi(NationalDefenseKeyLabonit)iyofRemanufactuivTechnobgy・AcademyofAnnoredForceEngineering,Beijing10()072,China)Abstract:Thestructureandpropertiesofbw&arbonmartensiteand3Crl3+A1pseudocoatingsdepositedbyhighvebcityarc刃rayingtechniquearecomparedandanalyzedTheresultshewsthatcomparedwithpseudoalbycoatings,bw&arbonmartensitecoatnigpresentssuperbrmechanica1,anti3\earandniachizningpropertieswhichcanbeappliedtoenginecomponentsremanufacturinglikecrankshaftetcKeywords:highvebcityarc甲rayingtechnique;ufacturing曲轴是汽车发动机的重要零件之一，运行过程中的受力情况非常复杂，承受着弯曲、扭转和压缩爲载荷。这些载荷一般呈周期性变化，容易引起扭黛和弯曲变形，其至产生裂纹和断裂。高速电弧喷涂技术是再制造工程关键技术之一"^o针对中重型车辆发动机曲轴的表层磨损失效形式，该技术可应用于对其进行再制造。喷涂材料的选择是保证再制造曲轴质量的关键，曲轴再制造要求表面涂层具有高的结合强度和优异的耐磨性能，并且要求涂层材料易于后续机材加工。针对中重型车辆发动机曲轴的再制造要求特点，笔者选取了2类喷涂材料进行对比实验,为采总高速电弧喷涂技术再制造中重型车辆发动机曲轴等零件的工业应用提供依据。收稿日期:20063136基金项目:军队科研计划项目作者简介:梁秀兵（I974Q，男，山东烟台人，讲师，博士.bw2:aitx)nmartensite;pseudoalloycoating;nanan21材料与方法选取2类喷涂材料进行对比实验研究：一•是岐涂北京工业大学牛产的⑪mmFeCMo基低碳马氏体粉芯丝材（LCM）151,以期圣获得高结合强度汾层；二是喷涂＜12mm3Crl3+AlRE双丝喷涂形成佻合金涂层，以期望在铝基基体中形成铁基硬质相，携高耐磨性能。基体材料采用经喷砂预处理的45钢。采用装备再制造技术国防科技重点实验室自行研制的HAS22高速电弧喷涂枪和CMDAS3000型电弧喷涂系统进行喷涂实验。用HVS21000型数显显微硬度计测定涂层显微硬度，加载载荷100g,时间10%宏观硬度在HR・150A型洛氏硬度计上进行，采用金刚石圆锥压头,载荷为1147kN,加载时间约30%参照GB9796囚8在BMT21拉伸试验机上测定涂层-与基体的拉仲结合强度。采用QUAN21A200型环境扫描电镜观察分析涂层的组织结构、摩擦磨损形貌和表面形貌。摩擦磨损实验在MM200环-块式试验机上进行，对偶件为45钢环，加载300N,采用长城牌机油润滑。2结果与分析21硬度与结合强度表1为L64涂层和3613+ARE伪合金涂层的显微硬度值(随机选取10点测足取平均值)。3Crl3+AIRE涂层的成分不均匀，由于存在明显的软、硬相，导致涂层的显微硬度值浮动较大，3C『13+AIRE伪合金涂层平均硬度为HV330。LCM涂层组织相对均匀，显微硬度明显高于3Crl3+AIRE涂层，约为HV385o表2所示为2种涂层的宏观硬度值，LCM涂层的宏观硬度值为HRC3314,而3CH3+AIRE涂层硬度低于HRC20(低于HRC的测量范围)。如表3所示，LCM涂层结合强度高于3Crl3+AIRE。LCM涂层的5试样拉伸断面全部存在’胶断”现象，说明其真实结合强度值应大于30MPa。LCM涂层结合强度高的主要原因是粉芯丝材中含有NLAl、B、Si等元素成分，Al和Fe、Ni等元素在电弧喷涂过程中发生放热反应，改善了涂层与基体的结合强度和内聚结合强度。由于B、Si元素用“脱氧”作用，也对涂层沉积粒子的结合界面的洋化、活化起到一足作用。材料显微硬度值HVI(x)g/ios平均值LCM296,363,392,428,404,431.424.390.366,3543853Crl3+AIRE367,374,280,254,373,...