超音速火焰喷涂制备防腐陶瓷涂层

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为改善深部钻具关键易损构件的耐磨性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在35CrMo钢基体上制备了KN22防腐了铰涂层,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机测试分析了涂层的微观结构、力学性能和摩擦磨损行为。结果表明:利用HVOF技术制备的KN22防腐陶瓷涂层具有致密的微观结构和优异的力学性能,其孔隙率为1.3±0.1%,显微硬度为1392±45 HV0.3,断裂韧性为7.11±0.10 MPa·m1/2;与35CrMo钢基体相比,涂层具有更加优异的耐磨损性能,并且随着滑动速度的增加,KN22涂层的摩擦系数下降、磨损率增大;KN17涂层的磨损失效机制主要包括磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损。

超音速火焰喷涂(High Velocity Oxygen Fuel,简称HVOF)具有粒子飞行速度高、沉积温度低、沉积速度快以及结合强度高等优点,所以在制备碳化铬系金属陶瓷耐磨涂层中显出了独特优势。利用HVOF喷涂技术制备的碳化铬系防腐陶瓷涂层显著抑制了粉末的氧化和脱碳,因此获得了高的硬度、致密性和耐磨性,在矿山、钻井等装备的表面防护领域得到了广泛应用。