KN17防腐陶瓷涂層是一種耐磨涂層,它由硬質(zhì)相提供強(qiáng)度和硬度,由金屬粘結(jié)相提供韌性和塑性,故同時(shí)具備了陶瓷和金屬材料的優(yōu)點(diǎn)。

此外,多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),防腐陶瓷涂層的耐磨性取決于多種因素,例如粉末的形態(tài)、碳化物顆粒的尺寸以及在粘結(jié)相中的分布狀態(tài)等。納米級(jí)別WC顆粒粉末制備成的WC系防腐陶瓷涂層磨損性能優(yōu)異,但是隨著碳化物尺寸的減小涂層的脆性會(huì)增加從而耐磨性降低。因此將微米級(jí)別與納米級(jí)別的WC顆粒粉末混合制成雙峰粉末,采用超音速火焰噴涂制備的雙峰涂層不僅可以保證涂層的耐磨性,還可以有效減輕脫碳。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展和人口的持續(xù)增長(zhǎng),對(duì)地下礦產(chǎn)資源的需求和消耗逐年增加,開(kāi)展深部鉆探工程勢(shì)在必行。以深地資源勘查開(kāi)采為目的的鉆探工程大多具有鉆探深度大、孔內(nèi)地層狀況和鉆孔復(fù)雜多變等特點(diǎn),因此對(duì)深部鉆探裝備及技術(shù)提出了更高的需求。而鉆桿、套管、鉆鋌和扶正器等鉆探裝備關(guān)鍵零部件在工作時(shí)不可避免地要承受巖石碎屑導(dǎo)致的磨損作用,嚴(yán)重影響鉆進(jìn)效率和作業(yè)安全。因此需要采用先進(jìn)的表面工程技術(shù)對(duì)鉆探裝備關(guān)鍵零部件進(jìn)行表面強(qiáng)化,在其表面制備具有優(yōu)異耐磨性能的涂層,以達(dá)到避免磨損失效、延長(zhǎng)使用時(shí)間、保障鉆采作業(yè)安全的目的。

本研究針對(duì)深部鉆探裝備關(guān)鍵零部件的磨損失效問(wèn)題,通過(guò)HVOF技術(shù)噴涂了雙峰結(jié)構(gòu)的KN17涂層,分析了涂層的相組成、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙率、顯微硬度、斷裂韌性以及結(jié)合強(qiáng)度,開(kāi)展了不同滑動(dòng)速度下的滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn),對(duì)涂層的耐磨損性能等進(jìn)行了分析,探討了HVOF噴涂KN17涂層的滑動(dòng)磨損行為。