一种激光熔覆层耐磨性的测试方法技术

本发明专利技术公开了一种激光熔覆层耐磨性的测试方法，本发明专利技术通过16Mn基板、导向板1和导向板2样品对激光熔覆层耐磨性进行测试，对熔覆层进行了表面宏观分析、样品制备、摩擦学实验和耐磨性能分析等，对各样品的宏观形貌、摩擦系数、微观形貌及各现象的原因进行了深入的分析，从而实现了对激光熔覆层耐磨性的测试，本发明专利技术对于激光熔覆层的耐磨性进行了系统的测试，并且测试起来非常的简单、方便，且测试结果更加准确，实用性强，有利于现实中使用。有利于现实中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆层耐磨性的测试方法


[0001]本专利技术涉及一种熔覆层耐磨性测试
，具体是一种激光熔覆层耐磨性的测试方法。

技术介绍

[0002]涂层的耐磨性是指涂层与它相互接触的物体抵抗磨损的能力。涂层应用最多和最能发挥其作用的性能是耐磨损性能。磨损是两摩擦表面在相对运动过程中由微观去除机制导致表面材料损失和损伤的现象，两接触面摩擦必然会产生磨耗。磨损问题引起人们极大的重视，这是由于磨损所造成的损失十分惊人。根据相对运动形式的不同，常见的磨损有滑动磨损，冲击磨损，滚动磨损、微动磨损等几种形式。在工程中，材料的磨损形式受材料性能、摩擦时间、相对运动形式和工况的综合影响，一般以多种不同磨损形式复合出现。
[0003]一般情况下，材料的减摩性与耐磨性是统一的，即摩擦系数低的材料通常也具有耐磨损性能。然而，并非所有的材料都兼有这两种性能。有些减摩材料并不耐磨，而某些耐磨材料可能摩擦系数很高。良好的耐磨材料应具有较低的摩擦系数，它不但本身耐磨，同时也不应使配对表面的磨损过大。所以减摩耐磨性能实质上是相互配对材料的组合性能。
[0004]现有技术中，对于激光熔覆层耐磨性的测试并没有系统的测试方法，并且测试起来较为复杂，且测试结果也并不准确，因此，亟需一种激光熔覆层耐磨性的测试方法来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种激光熔覆层耐磨性的测试方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种激光熔覆层耐磨性的测试方法，包括以下步骤：
[0008]S1：宏观切割：先用单反相机对16Mn基板、导向板1和导向板2表面进行拍照，再采用电火花线切割机将螺栓进行分区切割以方便进行后续分析，并对切割区域进行拍照；
[0009]S2：样品制备：利用电火花线切割机对16Mn基板、导向板1和导向板2的相同位置进行切割加工，16Mn基板、导向板1和导向板2均从涂层表面向下切割，制成尺寸为20
×
10
×
10.2mm3的样品，使用电火花线切割机加工上表面以减小由于熔覆搭接造成的较大波纹度，最终加工样品尺寸为20
×
10
×
10mm3；
[0010]S3：摩擦学实验：在往复滑动运动模式下对16Mn基板、导向板1和导向板2进行摩擦磨损试验，研究其摩擦磨损性能；
[0011]S4：耐磨性能分析：采用多种摩擦学分析测试手段，对试验磨损后的磨痕进行损伤分析；
[0012]S5：摩擦系数分析：研究摩擦系数的变化及其影响因素，相同试验条件下对熔覆层的耐磨性进行合理的评价；
[0013]S6：微观形貌分析：采用移动光镜对熔覆层表面的磨损特征、磨损形式及磨损机理进行判断分析，同时对磨损表面的形貌以及磨损颗粒进行观测。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：摩擦学实验采用往复滑动摩擦磨损试验装置来完成，往复滑动摩擦磨损试验装置的应变式力传感器通过上夹具连接球试样，平面试样安装在下夹具中，试验开始时，二维移动平台下降带动球试样向下移动与平面试样接触，并施加法向载荷至一定值，试验过程中通过反馈系统实时调节保持较稳定的法向载荷，此后，平面试样做往复运动，实现与球试样的往复摩擦。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：两种运动模式的磨损试验均采用有良好接触状态的球
‑
平面接触方式，球试样均选择精磨加工过直径为10mm的均质YG6硬质合金球，相比常用的钢球、Si3N4陶瓷球，硬质合金球硬度极高且机械性能稳定。
[0016]作为本专利技术进一步的方案：在摩擦学实验过程中，所有试样在试验前均依次用丙酮和酒精超声清洗，试验环境为大气环境下干态，室温28℃，相对湿度RH 60％
±
10％，试验参数包括：法向载荷Fn：10N、20N、30N，往复位移幅值D：6mm，往复频率f：1Hz，运动速度v＝0.72m/min，循环次数N：1600次，运动历程S＝19.2m。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：样品制备过程中，具体操作如下：
[0018]使用普通平面磨床依次对16Mn基板、导向板1和导向板2样品的上表面进行粗磨、精磨加工，使上表面获得极小的粗糙度和极高的表面光洁度；
[0019]将试样上表面依次在目数为100、400、800、1000、1500和3000的金相水磨砂纸进行打磨，要求经每张砂纸打磨后，目视仅有一个方向的磨痕为止，随后将样品旋转90
°
，继续打磨，依次重复该过程，直至表面仅有单方向的轻微划痕为止；
[0020]使用粒度为0.5和1.5的金刚石抛光膏，将样品表面在金相抛光机上进行多次抛光，直至表面呈镜面状态且不能有任何的划痕，同时在普通显微镜下表面清晰成像且易聚焦；
[0021]将样品浸入含有丙酮溶液的烧杯中，该溶液高度超过样品，超声清洗的频率为40kHz，清洗时间为10min；
[0022]取出样品，将丙酮溶液倒掉，随后用无水乙醇再清洗10min，检查试验样品表面是否有污物，若有，继续用无水乙醇清洗，直至表面干净、无污物；
[0023]将样品取出并放置于烘箱烘干。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0025]本专利技术通过16Mn基板、导向板1和导向板2样品对激光熔覆层耐磨性进行测试，对熔覆层进行了表面宏观分析、样品制备、摩擦学实验和耐磨性能分析等，对各样品的宏观形貌、摩擦系数、微观形貌及各现象的原因进行了深入的分析，从而实现了对激光熔覆层耐磨性的测试，本专利技术对于激光熔覆层的耐磨性进行了系统的测试，并且测试起来非常的简单、方便，且测试结果更加准确，实用性强，有利于现实中使用。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细地说明，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护
的范围。
[0027]实施例一
[0028]一种激光熔覆层耐磨性的测试方法，包括以下步骤：
[0029]S1：宏观切割：先用单反相机对16Mn基板、导向板1和导向板2表面进行拍照，再采用电火花线切割机将螺栓进行分区切割以方便进行后续分析，并对切割区域进行拍照；
[0030]S2：样品制备：利用电火花线切割机对16Mn基板、导向板1和导向板2的相同位置进行切割加工，16Mn基板、导向板1和导向板2均从涂层表面向下切割，制成尺寸为20
×
10
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10.2mm3的样品，使用电火花线切割机加工上表面以减小由于熔覆搭接造成的较大波纹度，最终加工样品尺寸为20
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10mm3；
[0031]S3：摩擦学实验：在往复滑动运动模式下对16Mn基板、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆层耐磨性的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：宏观切割：先用单反相机对16Mn基板、导向板1和导向板2表面进行拍照，再采用电火花线切割机将螺栓进行分区切割以方便进行后续分析，并对切割区域进行拍照；S2：样品制备：利用电火花线切割机对16Mn基板、导向板1和导向板2的相同位置进行切割加工，16Mn基板、导向板1和导向板2均从涂层表面向下切割，制成尺寸为20
×
10
×
10.2mm3的样品，使用电火花线切割机加工上表面以减小由于熔覆搭接造成的较大波纹度，最终加工样品尺寸为20
×
10
×
10mm3；S3：摩擦学实验：在往复滑动运动模式下对16Mn基板、导向板1和导向板2进行摩擦磨损试验，研究其摩擦磨损性能；S4：耐磨性能分析：采用多种摩擦学分析测试手段，对试验磨损后的磨痕进行损伤分析；S5：摩擦系数分析：研究摩擦系数的变化及其影响因素，相同试验条件下对熔覆层的耐磨性进行合理的评价；S6：微观形貌分析：采用移动光镜对熔覆层表面的磨损特征、磨损形式及磨损机理进行判断分析，同时对磨损表面的形貌以及磨损颗粒进行观测。2.根据权利要求1所述的激光熔覆层耐磨性的测试方法，其特征在于，摩擦学实验采用往复滑动摩擦磨损试验装置来完成，往复滑动摩擦磨损试验装置的应变式力传感器通过上夹具连接球试样，平面试样安装在下夹具中，试验开始时，二维移动平台下降带动球试样向下移动与平面试样接触，并施加法向载荷至一定值，试验过程中通过反馈系统实时调节保持较稳定的法向载荷，此后，平面试样做往复运动，实现与球试样的往复摩擦。3.根据权利要求2所述的激光熔覆层耐磨性的测试方法，其特征在于，两种运动模式的磨损试验均采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐海红，刘作彩，张岿然，邹新长，周岳平，周武军，谢意，贾飞龙，
申请(专利权)人：成都大陆激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：