第十五届全国表面工程大会

       等离子喷涂技术因其可制备任意材料的涂层而获得广泛应用，特别是通过涂层的应用可显著提升材料的耐磨性能而提高零部件的服役寿命。传统奥氏体不锈钢具有优越的耐空蚀性能，但喷涂金属涂层时不可避免的氧化且粒子层间呈现结合有限，这使得等离子喷涂金属涂层的力学性能通常显著低于相应的块体材料，特别是在高应力磨损和具有动载特征的空蚀等服役环境中，氧化加剧的有限结合使涂层更易快速磨损而失效。因此，如何有效提升粒子间结合而改善等离子喷涂金属涂层的耐磨性能，仍然是等离子喷涂金属需要研究解决的关键问题。本研究针对传统等离子喷涂不锈钢涂层耐磨性能较低的问题，提出了通过高熔点金属Mo包覆304不锈钢合金的核壳结构粉末设计，获得了温度超过2630 ℃的超高温熔滴，并利用Mo喷涂过程中的自去氧效应，实现了氧化物含量低、粒子层间冶金结合充分的致密Mo/304SS涂层的制备，以显著改善和提高不锈钢涂层耐磨性能的思路。采用一维传热模型，研究基于核壳结构的Mo/304SS高温熔滴碰撞在铁基体以及粒子层表面后发生熔化形成冶金结合的熔滴温度条件。通过Mo/304SS涂层的微观组织与性能的表征，研究了粒子层间结合的变化规律与粒子层间形成冶金结合的机理；通过高温热处理获得不同结合率的Mo/304SS涂层，研究了涂层粒子层间结合率对摩擦磨损行为的影响规律；采用对涂层粒子层间结合敏感的空蚀试验，研究了涂层的粒子层间结合对涂层空蚀行为的影响规律，揭示了粒子层间结合与服役条件对等离子喷涂金属磨损行为的影响规律，为基于Mo包覆粉末设计显著提升304SS涂层耐磨性能提供依据。
 

热喷涂；等离子喷涂；层间结合；耐磨损；耐空蚀；