F92阀芯件表面HVOF制备NiCr-Cr3C2涂层高温摩擦磨损性能研究

作者：王伟; 袁豪贵; 曹晓英; 陈基容; 巩秀芳; 丁娟强; 张进; 刘静; 王勤英

来源：热喷涂技术, 2023, 15(02): 62-98.

• HVOF
• NiCr-Cr3C2
• NiCr+NiCr-Cr3C2
• 阀芯件
• 摩擦磨损

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在F92阀芯材料表面制备NiCr-Cr3C2单层和NiCr+NiCr-Cr3C2双层涂层。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、高温摩擦试验机等探究了两类涂层的显微形貌、相结构、力学及高温摩擦学性能。结果表明：两种涂层成分均匀、结构致密。其中，单层涂层的表面硬度较低(810.19±22.74HV)，且摩擦系数范围由低温的0.4～0.9到高温的0.3～0.7，磨损率从3.19×10-6 mm3/(N·m)到3.06×10-5 mm3/(N·m)，单层涂层在高温下(630℃)表现出更为优异的耐磨性能；双层涂层具有较高的表面硬度(869.68±44.12 HV),且摩擦系数受摩擦往复频率影响在0.4～0.8波动，磨损率维持在2.5×10-5 mm3/(N·m)左右，受磨损频率因素影响较小，更能适用于频率频繁变换(1 Hz～5 Hz)的服役环境中。C析出生成的Cr7C3与高温氧化生成的Cr2O3之间的协同作用能够提高涂层的高温摩擦磨损性能，磨损机理分析表明：两种涂层的高温摩擦磨损形式相似，整个磨损过程由磨粒磨损、黏着磨损构成。

• 单位
  东方电气集团东方汽轮机有限公司; 材料学院; 西南石油大学