超微碳化钼涂层的制备及其耐磨性能的研究

任宝江

(金堆城钼业股份有限公司金属分公司，陕西西安710077)

0 前言

钼的碳化物具有一般金属碳化物所具备的超高的硬度、卓越的温度稳定性和热稳定性以及良好的耐腐蚀性能等特性。除此以外，钼的碳化物还被发现有类似贵金属的电子结构和催化特性以及拥有好的电容特征和充放电行为［1－4］，因此被广泛用于机械、航空航天、石油化工以及电子电器等领域。

随着纳米技术的发展，纳米材料的应用日见广泛。研究表明，相比传统涂层，经过纳米复合的涂层，具有优异的力学性能，如更好的耐磨性、更高的硬度、更低的孔隙率、良好的抗氧化性和耐腐蚀等［5－7］。因此将大大拓宽表面涂层的机构零件修复、强化和保护领域的应用。本文以Ni60金属粉为粘结金属，在其中加入不同比例的超微碳化钼粉体后，经等离子喷涂在基体表面形成涂层，然后通过磨损试验，对形成的涂层的磨损性能进行了研究。

1 试验方法

选用平均粒度在100 nm左右的超微碳化钼粉体，加入到普通Ni60金属粉中，然后在球磨机中混合均匀。超微碳化钼的加入量分别为入5%(质量分数，下同)、10%和15%(编号分别记为Ni－5NC、Ni－10NC和Ni－15MC)，Ni60金属粉在此作为粘结金属。将混好的粉料利用美国METCO公司的9MC型超音速等离子喷涂仪在基体上经等离子喷涂形成涂层。基体材料为40Cr钢，喷涂参数为：功率35 kW，电流 200 A，电压 175 V，氩气流量4 m3/h，氢气流量为0.6 m3/h，喷涂距离110 mm，涂层厚度400 μm。

涂层磨损试验在M－200环－块磨损试验机上进行，试验过程示意图见图1。对磨材料为淬火处理后的45号钢，磨损方式为干磨，实验压力为300 N，磨损时间2 h。……