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38CrMoAl钢表面不同厚度搪瓷涂层的组织和性能

2018-04-27,,,,

机械工程材料 2018年4期

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(1.长安大学材料科学与工程学院,西安 710061;2.宁波工程学院材料与化学工程学院,宁波 315211)

0 引 言

近年来,随着全球塑料产品消费需求量的增长,注塑机的使用量大幅度增加。螺杆是注塑机的关键零部件,常用渗氮钢(如38CrMoAl钢)、40Cr钢、不锈钢等材料制造。在生产塑料制品的过程中,螺杆常处于高温、高压作用下,极易因磨损、腐蚀[1-2]而失效。目前,常采用气体或离子渗氮、电镀、冷/热喷涂等表面处理方法来提高螺杆的耐磨和耐腐蚀性能。但是,表面铬层因组织不均匀、与基体结合强度低而在工作中易发生局部脱落,导致螺杆和料筒的磨损或腐蚀;硬质合金涂层具有很高的硬度,但是国产质量不稳定,且耐腐蚀性能也不高;渗氮处理后螺杆的综合性能较好,但渗氮钢价格高,渗氮层抗氯化氢腐蚀能力弱。搪瓷材料具有优异的耐腐蚀性能,在金属表面涂覆搪瓷涂层既能保留金属材料优良的物理和力学性能,又能继承搪瓷材料优异的耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能,而且搪瓷材料安全可靠、无危害,其他任何材料都很难同时具备这些特点。目前,搪瓷涂层在航天、化工等领域已得到较多应用[3-5]。

为此,作者在38CrMoAl钢表面制备不同厚度的搪瓷涂层,研究了涂层厚度对涂层微观结构、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的影响,为搪瓷涂层在注塑机螺杆表面的应用提供试验依据。

图1 不同厚度搪瓷涂层试样的截面OM形貌Fig.1 Cross-section OM morphology of samples with different thicknesses of enamel coating

1 试样制备与试验方法

1.1 试样制备

基体材料为38CrMoAl钢,调质态,尺寸为28 mm×24 mm×3.5 mm,其化学成分如表1所示;……

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