內(nèi)燃機(jī)軸瓦工作溫度為室溫-140℃左右,反復(fù)開機(jī)將使得軸瓦處于交變的溫度中。涂層材料主要成分為高分子多聚物,同時添加潤滑劑和耐磨劑提高涂層的潤滑性和耐磨性,高分子多聚物缺點就是隨著溫升,其自身的硬度和與基體的結(jié)合強(qiáng)度會降低,導(dǎo)致涂層在工作中脫落,降低了涂層的疲勞承載力和壽命。
市面的涂層涂料目前一般有幾個缺點:
1、 未對銅合金、鋁合金分別開發(fā)相應(yīng)的涂料(例如進(jìn)口的美國道康寧,許多國產(chǎn)等),內(nèi)燃機(jī)溫升后合金層與涂層熱膨脹系數(shù)不一致,受載后容易失效。
2、 未對軸瓦表面進(jìn)行噴砂處理,國內(nèi)少數(shù)噴涂加工為追求表面粗糙度(近似米巴軸瓦表面粗糙度Ra=0.7 μm),采用不噴砂處理,由于無藍(lán)寶石試驗和臺架試驗,一般不易檢測其結(jié)合強(qiáng)度,雖然外觀光滑,但實際應(yīng)用時容易失效剝落。
3、 耐溫性差,市面的涂料多是采用普通的樹脂材料,但內(nèi)燃機(jī)軸瓦工作溫度在長期在室溫-140℃左右,長期使用將導(dǎo)致涂層失效。
目前很多廠家的結(jié)合強(qiáng)度方法是參照GB/T 9286-1998 《漆膜的劃格試驗》,此方法為傳統(tǒng)的漆膜結(jié)合強(qiáng)度方法,而內(nèi)燃機(jī)工作溫度為140℃左右,顯然不合適也不適用,因此交大于12月份聯(lián)合中船重工等企業(yè)更新了涂層國標(biāo)檢測方法。
我們的方法如下:
1、 將帶有涂層的軸瓦加熱到200℃;
2、 將加熱到200℃的軸瓦立馬放在水中急冷;
3、 觀察軸瓦涂層是否有鼓泡發(fā)生,如有則涂層結(jié)合強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),疲勞強(qiáng)度達(dá)不到;
4、 如果未鼓泡,繼續(xù)試驗,將急冷后的軸瓦第二次加熱到200℃,然后參照GB/T 9286-1998 《漆膜的劃格試驗》中的劃格方法和粘接方法進(jìn)行百格法測試,觀察涂層百格試驗結(jié)果。
5、 以上最少取5塊涂層瓦進(jìn)行試驗,取最差的結(jié)果為最終結(jié)果,看涂層是否達(dá)到0級標(biāo)準(zhǔn)。
以上方法將能加測市面軸瓦涂層的結(jié)合強(qiáng)度是否能滿足在內(nèi)燃機(jī)工作環(huán)境(140℃左右)要求。也可簡單區(qū)分不同軸瓦或不同單位加工軸瓦的水平。
公司批量生產(chǎn)的軸瓦涂層經(jīng)過檢測后,如下圖所示,具有良好的結(jié)合強(qiáng)度,劃格面沒有出現(xiàn)任何剝落。
