等离子喷涂灰铸铁涂层的制备及其耐磨性能研究

发布时间：2021-12-31 03:41

　　以轻质铝合金发动机替代传统灰铸铁发动机是汽车发动机制造领域实现节能减排的主要措施。然而,铝合金由于耐磨性能较差,造成铝合金发动机在工作过程中气缸壁容易磨损,因此需要采用表面技术提高铝合金发动机气缸内壁的耐磨性能。在众多表面处理工艺中,热喷涂技术以其高效、廉价等优点得到广泛应用。利用热喷涂在气缸壁表面制备灰铸铁涂层,成为提高汽车铝合金发动机气缸壁耐磨性能、延长发动机寿命的有效方法。由于等离子喷涂快速冷却的特点,使灰铸铁粉末在等离子喷涂过程中难以析出大量的石墨,而无法制备出含石墨的灰铸铁涂层。但由于石墨和铸铁基体熔点差异较大这一特性,使得含石墨的灰铸铁颗粒在等离子射流中保持固（石墨）-液（灰铸铁）两相状态成为可能。由于等离子喷涂快速加热和快速冷却的特点,石墨的损失因粒子受热时间短而受到限制,使热喷涂粉中的石墨可部分保留到涂层中。基于此,本文提出采用“石墨结构移植”法制备含石墨的灰铸铁涂层。首先采用石墨化退火处理以及机械球磨法制备含石墨的灰铸铁粉末和石墨-灰铸铁壳核结构粉末,并研究球磨转速、球磨时间和球料比等球磨参数对石墨-灰铸铁壳核结构粉末表面微观结构和表面包覆率的影响。然后研究粉末结构对... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

铸铁粉末的XRD图谱

图 2.2 铸铁粉末的 XRD 图谱Fig. 2.2 XRD pattern of CI powders铸铁壳核结构粉末时，以退火处理的灰铸铁粉末为核料，其形貌如图 2.3 所示。石墨片的粒径分布在 2-5 μ

14.5 g/L EDTA 和 14 g/L 酒石酸钾钠（C4O6H4KNa），并采用氢将镀液 pH 值维持在 12 左右。镀液温度为 45℃，施镀时间为 30 min，中采用人工搅拌。子喷涂设备及工艺参数离子喷涂设备用航天材料及工艺研究所研制的 GP-80 型大气等离子喷涂设备，图 艺原理示意图。该喷涂系统主要包括喷枪、冷却系统、电源和控制系B-80F 型送粉器。该设备的工作原理是通过喷涂电源使阴极和阳极的，使阴极和阳极之间的工作气体被电弧加热电离，通过喷嘴的压缩，采用送粉器将粉末送入等离子射流中，使粉末在等离子射流中加热至，不断地撞击到工件表面形成等离子喷涂涂层。

【参考文献】：
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本文编号：3559553