[發明專利]一種用于機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210793418.7
• 申請日: 2022-07-07
• 公開（公告）號: CN115112537A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 魏敏;于鶴龍;吉小超;王紅美;周新遠;宋占永;尹艷麗;史佩京;張偉
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院;河北京津冀再制造產業技術研究有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N33/202;C23C4/129;C23C4/06
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 紀志超

本發明提供了一種用于油潤滑下機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層，包括：基體、設置在基體表面的感應層A、設置在感應層A表面的第一工作層、設置在第一工作層表面的感應層B、設置在感應層B表面的第二工作層，其中感應層A為WC10Co4Cr?Ag涂層，感應層B為WC10Co4Cr?In涂層。本發明利用上述涂層結構，結合摩擦磨損過程中的實時或階段性油液分析，可以實現油潤滑條件下機械設備零件表面磨損失效的有效監測，對磨損超差和損傷失效進行有效預警和定位。本發明還提供了一種用于油潤滑下機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層的制備方法及其應用。

技術領域

本發明屬于表面工程技術領域，尤其涉及一種用于機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層及其制備方法和應用，具體涉及一種用于油潤滑下機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層結構及其制備方法。

背景技術

磨損是機械設備失效的最主要形式之一，零件的過度磨損會導致尺寸超差、異常振動、噪聲加劇、設備故障甚至引起災難性后果。如何在零件磨損失效前及時掌握其健康狀態，進行及時有效的預警，從而進行必要的停機檢查并合理規劃維修時機，對于避免設備嚴重故障和重大事故具有重要意義。

傳統上，常采用油液分析技術對機械零件磨損狀態進行監測，通過對機械設備在用潤滑油的定期檢測，掌握油液內部第三體磨粒與污染物的形態、含量及特征元素等信息的變化，了解設備的潤滑情況與磨損狀態。此外，由于機械設備在運行過程中會因潤滑不良或磨損加劇而產生異常振動或噪聲加劇，因此利用振動或噪聲監測傳感器監測設備運行過程中的振動頻率或噪聲參數變化，也是診斷設備磨損狀態的另一種常用方法。然而，隨著機械設備結構不斷的趨于復雜化，零件材質逐漸趨于多樣化，基于油液分析、噪聲與振動監測的傳統監測技術無法實現大型復雜設備內部零件磨損失效的精確定位，對磨損失效預警的準確性不高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種用于機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層及其制備方法和應用，能夠實現機械零件磨損失效預警的精確定位，準確性高。

本發明提供了一種用于機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層，包括：

基體；

設置在所述基體表面的感應層A；

設置在所述感應層A表面的第一工作層；

設置在所述第一工作層表面的感應層B；

設置在所述感應層B表面的第二工作層。

優選的，所述感應層A和感應層B中含有特征元素，所述特征元素為基體中不存在的元素；

所述感應層A和感應層B中的特征元素不同；

所述特征元素選自Ag或In。

優選的，所述特征元素在感應層A或感應層B中的質量含量為5～15％。

優選的，所述感應層A和感應層B中還包括：鈷基碳化物；

所述第一工作層和第二工作層的成分獨立的選自鈷基碳化物。

優選的，所述鈷基碳化物選自WC10Co4Cr、WC12Co、WC17Co中的一種或幾種。

優選的，所述工作層的厚度與感應層的厚度比為(3～10)：1；

所述工作層選自第一工作層或第二工作層；

所述感應層選自感應層A或感應層B；

所述感應層A和感應層B的厚度獨立的選自30～70μm。

本發明提供了一種上述技術方案所述的用于機械零件磨損失效監測的金屬陶瓷涂層的制備方法，包括：

在基體表面依次制備感應層A、第一工作層、感應層B和第二工作層。