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磨损是机械损伤和失效的主要形式之一。使用喷涂技术(涂层制备技术)对磨损零件进行修复,能延长零件的使用寿命,为相关企业节约大量的能耗与成本。低压冷喷涂涂层具有涂层结构紧密、孔隙率低、制备过程简单等特点,低压冷喷涂用粉末和基体的取材也十分广泛,且定向修复能力在工业生产中具有显著的优势。高铝青铜是一种新型的过共析铜合金,具有良好的减摩耐磨性能,其粉末制备的涂层也具备良好的耐磨减摩性能。若利用低压冷喷涂技术将高铝青铜合金粉末制备到易磨损零件表面(例如:轧辊 Cr12MoV 合金钢) ,可提高零件的耐摩擦磨损性能同时延长零件使用寿命。 本文采用温度预处理及混入硬质相 Al2O3的方法,对高铝青铜粉末进行改性。预热处理是为了降低粉末硬度,掺入 Al2O3是为了促进图层中高铝青铜的变形。粒子的变形有助于提高涂层的性能。将改性后的粉末作为低压冷喷涂用粉末,喷涂于 Cr12MoV 合金钢基体上制备成涂层。利用不同机械性能实验测试设备对涂层机械性能进行测试。再利用场发射扫描电镜对涂层、拉伸表面及剖面进行观察与分析。研究 Al2O3含量与高铝青铜粉体材料喷涂前预热处理温度,对涂层制备性能的影响。再选择效果较好的热处理温度处理高铝青铜粉末,并与不同配比 Al2O3粉末混合,在 Cr12MoV 合金钢基体上制备低压冷喷涂涂层;利用 HT-1000 摩擦试验机,对涂层进行摩擦磨损性能测试。继而对摩擦磨损表面和磨屑的成分、磨损表面粗糙度等进行检测。研究 Al2O3在摩擦过程中的作用,并分析其含量对涂层摩擦性能的影响。研究表明:改性后的高铝青铜粉体材料,可以用来制备低压冷喷涂涂层;当预热处理温度 400℃,粉体中 Al2O3含量为 29%时,涂层的力学性能最好;Al2O3含量对涂层的力学性能影响规律是:随着粉体材料中 Al2O3含量的增加,涂层的力学性能呈现先增大后减小趋势;Al2O3含量对涂层的摩擦学性能影响规律是:随着粉体材料中Al2O3含量的增加,涂层的摩擦系数、磨损量呈现,先降低后升高的规律。涂层内部粒子变形越剧烈,涂层硬度、结合强度越高;涂层结合强度越好,已沉的高铝青铜粒子越难以被冲蚀掉,涂层厚度就会越大。涂层中硬质相充当耐磨材料,软质相充当减摩材料。掺入不同配比的 Al2O3会使涂层硬度增大,增加图层中的耐磨相,提高涂层的摩擦性能;当硬质相过多时,又会对对磨件造成磨损。