鋼絲圈表面耐磨耐蝕涂層的理論與試驗研究.pdf

1、鋼絲圈作為紡紗機上的高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，其表面性能一直倍受人們的關(guān)注?，F(xiàn)行的表面處理方法主要是電鍍鎳鈷，但對環(huán)境有很大的污染。本文以其表面涂層的應(yīng)用及改進為基本出發(fā)點，尋求取代電鍍的新的涂層和工藝。選擇了粘結(jié)性聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合涂層、化學(xué)鍍鎳磷(Ni-P)合金涂層和類金剛石(DLC)涂層為主要研究對象，對各個涂層在不同的工況下的摩擦磨損性能進行了系統(tǒng)的研究，探討了涂層的耐磨耐蝕性能及其機理。 實驗結(jié)果表明：(1)PTFE

2、涂層有相對較低和較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，適用于低速高載的場合，涂層的耐蝕性能良好。(2)鎳磷鍍層在60N或更高載荷下摩擦磨損中涂層會發(fā)生片狀脫落，但在低載荷情況下使用良好。(3)DLC涂層的摩擦系數(shù)隨著速度的增大而降低，在磨損過后表面只表現(xiàn)出輕微的劃傷，有很好的抗磨性能。在腐蝕失重實驗中，失重率低，耐蝕性能好。 在實驗基礎(chǔ)上研究了涂層的耐磨耐蝕機理：(1)PTFE復(fù)合涂層能在對偶面上形成相對穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移膜，PTFE與樹脂等填料有很好的協(xié)

3、同作用，磨損方式主要為磨粒磨損和粘著磨損。(2)高載荷下鎳磷鍍層因循環(huán)應(yīng)力作用晶界變成涂層的薄弱環(huán)節(jié)，發(fā)生開裂。NaCl腐蝕介質(zhì)中，涂層表面能迅速鈍化，形成良好的保護膜。(3)高速滑動中，DLC涂層在摩擦過程中產(chǎn)生的瞬時高溫下，亞穩(wěn)態(tài)的無定型碳打破能量壁壘轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的石墨，對涂層起到了潤滑的作用，有效降低了摩擦系數(shù)和磨損量。涂層有一定的厚度且為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，有良好的耐蝕性。 綜合摩擦系數(shù)、磨損量、耐蝕性能、成本和環(huán)保等因素，化學(xué)鍍