[發(fā)明專利]一種激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210945844.8
• 申請(qǐng)日: 2022-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN115356227A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊海紅;劉作彩;張巋然;鄒新長(zhǎng);周岳平;周武軍;謝意;賈飛龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都大陸激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/56
• 分類號(hào): G01N3/56;G01N19/02;G01N21/84
• 代理公司: 成都慕川專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51278
• 代理人: 屈敏

1.一種激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：宏觀切割：先用單反相機(jī)對(duì)16Mn基板、導(dǎo)向板1和導(dǎo)向板2表面進(jìn)行拍照，再采用電火花線切割機(jī)將螺栓進(jìn)行分區(qū)切割以方便進(jìn)行后續(xù)分析，并對(duì)切割區(qū)域進(jìn)行拍照；

S2：樣品制備：利用電火花線切割機(jī)對(duì)16Mn基板、導(dǎo)向板1和導(dǎo)向板2的相同位置進(jìn)行切割加工，16Mn基板、導(dǎo)向板1和導(dǎo)向板2均從涂層表面向下切割，制成尺寸為20×10×10.2mm³的樣品，使用電火花線切割機(jī)加工上表面以減小由于熔覆搭接造成的較大波紋度，最終加工樣品尺寸為20×10×10mm³；

S3：摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)：在往復(fù)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式下對(duì)16Mn基板、導(dǎo)向板1和導(dǎo)向板2進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn)，研究其摩擦磨損性能；

S4：耐磨性能分析：采用多種摩擦學(xué)分析測(cè)試手段，對(duì)試驗(yàn)?zāi)p后的磨痕進(jìn)行損傷分析；

S5：摩擦系數(shù)分析：研究摩擦系數(shù)的變化及其影響因素，相同試驗(yàn)條件下對(duì)熔覆層的耐磨性進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)；

S6：微觀形貌分析：采用移動(dòng)光鏡對(duì)熔覆層表面的磨損特征、磨損形式及磨損機(jī)理進(jìn)行判斷分析，同時(shí)對(duì)磨損表面的形貌以及磨損顆粒進(jìn)行觀測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法，其特征在于，摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)采用往復(fù)滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)裝置來完成，往復(fù)滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)裝置的應(yīng)變式力傳感器通過上夾具連接球試樣，平面試樣安裝在下夾具中，試驗(yàn)開始時(shí)，二維移動(dòng)平臺(tái)下降帶動(dòng)球試樣向下移動(dòng)與平面試樣接觸，并施加法向載荷至一定值，試驗(yàn)過程中通過反饋系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)保持較穩(wěn)定的法向載荷，此后，平面試樣做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與球試樣的往復(fù)摩擦。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法，其特征在于，兩種運(yùn)動(dòng)模式的磨損試驗(yàn)均采用有良好接觸狀態(tài)的球-平面接觸方式，球試樣均選擇精磨加工過直徑為10mm的均質(zhì)YG6硬質(zhì)合金球，相比常用的鋼球、Si₃N₄陶瓷球，硬質(zhì)合金球硬度極高且機(jī)械性能穩(wěn)定。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法，其特征在于，在摩擦學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，所有試樣在試驗(yàn)前均依次用丙酮和酒精超聲清洗，試驗(yàn)環(huán)境為大氣環(huán)境下干態(tài)，室溫28℃，相對(duì)濕度RH 60％±10％，試驗(yàn)參數(shù)包括：法向載荷Fn：10N、20N、30N，往復(fù)位移幅值D：6mm，往復(fù)頻率f：1Hz，運(yùn)動(dòng)速度v＝0.72m/min，循環(huán)次數(shù)N：1600次，運(yùn)動(dòng)歷程S＝19.2m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆層耐磨性的測(cè)試方法，其特征在于，樣品制備過程中，具體操作如下：

使用普通平面磨床依次對(duì)16Mn基板、導(dǎo)向板1和導(dǎo)向板2樣品的上表面進(jìn)行粗磨、精磨加工，使上表面獲得極小的粗糙度和極高的表面光潔度；

將試樣上表面依次在目數(shù)為100、400、800、1000、1500和3000的金相水磨砂紙進(jìn)行打磨，要求經(jīng)每張砂紙打磨后，目視僅有一個(gè)方向的磨痕為止，隨后將樣品旋轉(zhuǎn)90°，繼續(xù)打磨，依次重復(fù)該過程，直至表面僅有單方向的輕微劃痕為止；

使用粒度為0.5和1.5的金剛石拋光膏，將樣品表面在金相拋光機(jī)上進(jìn)行多次拋光，直至表面呈鏡面狀態(tài)且不能有任何的劃痕，同時(shí)在普通顯微鏡下表面清晰成像且易聚焦；

將樣品浸入含有丙酮溶液的燒杯中，該溶液高度超過樣品，超聲清洗的頻率為40kHz，清洗時(shí)間為10min；

取出樣品，將丙酮溶液倒掉，隨后用無水乙醇再清洗10min，檢查試驗(yàn)樣品表面是否有污物，若有，繼續(xù)用無水乙醇清洗，直至表面干凈、無污物；

將樣品取出并放置于烘箱烘干。