12月8日,记者从六盘山实验室高端特殊材料研究中心获悉,该中心研发团队通过数月技术攻关,成功在2Cr13马氏体不锈钢表面制备出无宏观与微观裂纹的高质量耐磨涂层,实现了涂层的牢固与冶金结合,填补了国内在该领域的技术空白。
在工业生产中,为马氏体不锈钢表面熔覆一层镍基合金耐磨涂层,是提升零件性能、延长使用寿命的关键手段。然而,由于两种材料热膨胀系数存在差异,涂层在冷却过程中易产生裂纹甚至剥落,这一长期存在的技术瓶颈,严重制约了马氏体不锈钢在高端装备领域的应用。

科研人员查看试验结果。
今年,六盘山实验室高端特殊材料研究中心在相关材料市场验证中,也遇到这一行业共性难题。“研发初期,团队一度聚焦于工艺参数优化,尝试通过调整熔覆工艺、预热温度等传统方法改善开裂,但效果有限。”六盘山实验室高端特殊材料研究中心负责人戴万祥说。
研发团队意识到,需要从材料体系本身寻求突破后,决定将研发重点转向涂层材料的设计创新,转变思路和创新路径,从润滑相、硬质相、中间相及打底层四个维度进行系统性设计,制定了50余项试验方案开展熔覆验证。

技术人员试验产品。
通过一代方案筛选,研发团队对表现良好的方案进行异形零件涂层制备试验,冷却后涂层无裂纹,性能达标。针对一代方案中仍存在的微裂纹,团队又制定了10余项二代优化方案。最终,三项方案成功实现了宏观与微观裂纹完全消除,标志着涂层开裂问题得到根本性解决。
“该成果可直接应用于机械制造锤头、石油化工耐磨阀球,以及航空航天传动部件等马氏体不锈钢零部件的表面强化。”戴万祥说,镍基合金粉末已获客户试用,耐磨寿命提升3—5倍,有效助力下游企业降本增效。该技术不仅拓展了马氏体不锈钢在高端耐磨领域的应用场景,也为提升相关产业核心竞争力提供了有力支撑。
来源:银川开发区
