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等离子喷涂层磨损 /接触疲劳失效行为研究现状

时间:2018-04-10 21:49:48  来源:  作者:

         等离子喷涂层的磨损失效与喷涂材料和结构有关,同时也与服役工况有关。在相同磨损条件下,纳米材料涂层的耐磨性比传统材料好。同种材料在不同服役工况下的失效机制不同, 载荷越低, 润滑条件越好,涂层耐磨性就越高。对于磨损失效而言, 涂层主要发生磨粒磨损、粘着磨损等典型的摩擦磨损失效形式,同时也伴随着剥落等接触疲劳失效。

等离子喷涂层的疲劳 /磨损失效研究主要集中在磨损失效和接触疲劳失效两方面。与涂层服役的“滚动 + 滑动”实际工况不同, 磨损失效和接触疲劳失效分别是基于“纯滑动”和“纯滚动”条件下的失效行为研究。通过对失效研究分析发现, 磨损失效过程中伴随着疲劳失效,接触疲劳失效过程中也伴随着磨损失效。从涂层服役的实际工况考虑, 单一地研究接触疲劳失效或磨损失效存在一定的局限性, 接近零件实际服役工况的滚动 /滑动竞争性失效研究, 对工程实践具有持久性的指导作用, 是未来等离子喷涂层疲劳 /磨损失效行为研究的重要方向。

目前对等离子喷涂层滚动 /滑动竞争性失效的研究较少。康嘉杰[51] 研制了能够对滑差率大范围精确控制的滚滑试验机, 为滚动 /滑动竞争性失效行为研究提供了实验平台; A. Nakajima 等 探索性研究了滑差率对失效行为的影响, 为滚动 /滑动竞争性失效行为研究提供了一定指导思想。但是对滚动 /滑动竞争性失效研究还存在一些亟待解决的问题, 如涂层失效行为的在线监测、涂层寿命预测、实验机的自动化控制等。这些问题的解决依赖于机械制造技术、电子技术、计算机处理技术以及人工智能等多方面综合应用,因而必将得到更多的关注和研究。

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