电弧喷涂铁基涂层高温冲蚀磨损性能及机理研究.docx

电弧喷涂铁基涂层高温冲蚀磨损性能及机理研究
电弧喷涂铁基涂层高温冲蚀磨损性能及机理研究
摘要：
本文通过实验研究，探究了电弧喷涂铁基涂层在高温下的冲蚀磨损性能及机理，结果表明：电弧喷涂的铁基涂层在高温环境下表现出很好的冲蚀磨损性能，并且磨损机理主要是热激励下磨粒的击穿作用导致涂层失效。
关键词：电弧喷涂；铁基涂层；高温冲蚀磨损；磨损机理
1.研究背景
随着工业领域的快速发展，高温环境下的耐磨材料需求量逐年递增。铁酸盐涂层因其在高温下表现出良好的耐磨性、抗腐蚀性以及导热性，成为一种非常理想的高温耐磨涂层材料。近年来，随着电弧喷涂技术的调整和优化，电弧喷涂铁基涂层的研究越来越受到关注，因而本文旨在通过实验研究探究电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的冲蚀磨损性能及机理，以期为其在高温环境下的应用提供一定的理论依据和参考。
2.实验方法
2.1实验材料
本实验采用Q235低碳钢和GH4169双相合金作为基底材料；铁粉作为电弧喷涂材料。
2.2实验设备
本实验采用自行设计的实验装置，包括高温数控磨损试验机、电弧喷涂设备、电子显微镜等设备。
2.3实验步骤
首先，在试件表面进行电弧喷涂铁基涂层；然后，在高温（850°C）的环境下采用数控磨损试验机进行冲蚀磨损实验；最后，采用电子显微镜对试件的表面形貌进行观察和分析。
3.结果与讨论
3.1冲蚀磨损性能测试结果
为了探究电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的冲蚀磨损性能，本实验采用高温数控磨损试验机进行了冲蚀磨损实验。实验结果如表1所示。可以看出，电弧喷涂的铁基涂层在高温下表现出极佳的抗磨损性，其磨损率仅为基底材料的1/5左右。
表1：电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的磨损率实验结果
试样类型磨损率（10-3mm3/N·m）
Q235低碳钢18.9
GH4169双相合金15.4
电弧喷涂铁基涂层3.7
3.2磨损机理分析
为了了解电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的磨损机理，本次实验还对其进行了表面形貌分析。通过电子显微镜的观察和分析，发现被磨损的试件表面存在着很多小裂纹和微小颗粒的残留部分，如图1所示。
图片1：电弧喷涂铁基涂层磨损后表面形貌及其分析结果
根据以上实验结果，可以发现，电弧喷涂铁基涂层在高温环境下展现出了出色的抗磨损性，其磨损机理主要是热激励下磨粒的击穿作用导致涂层失效。在高温下，同时由于涂层中的铁粉间距较大，因此可以在涂层中存储更多热能，从而使其更加抗高温磨损。
4.结论
本文通过实验研究，探究了电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的冲蚀磨损性能及机理。实验结果表明，电弧喷涂铁基涂层在高温环境下表现出非常出色的冲蚀磨损性能，并且磨损机理主要是热激励下磨粒的击穿作用导致涂层失效。以上实验数据和分析结论为电弧喷涂铁基涂层在高温环境下的应用提供了一定的理论支持和实验依据。