众所周知,腐蚀和磨损带来的危害是***的,金属材料的腐蚀和磨损不仅会消耗大量的材料,造成停机检修,往往还会带来环境污染等***后果。据统计,全球每年腐蚀***约10 000亿美元,占各国国民生产总值(gnp)的2%~4%。我国2002年调查结果显示:每年因腐蚀支付的直接费用已达***2 000亿元,如果考虑间接损失,花费在腐蚀方面的费用总和估计可达4 900亿元,占***总值的5%。摩擦、磨损造成的***也是***的,在***与***基金***会2005年联合召开的“摩擦学科与工程前沿研讨会”上,有******,我国每年由于摩擦、磨损原因损失584.7亿元。这些数字说明,传统的表面保护技术不***承担磨损和腐蚀损伤的保护,采用新技术或新材料来提高材料的耐蚀耐磨能力是非常重要的,利用现代热喷涂技术制备耐磨损、耐腐蚀***异的新型涂层对于***我国磨损与腐蚀的危害具有重大意义。





在铁路行业,随着我国铁路向高速、重载方向的发展,对铁路机车车辆的安全性和***性提出了更高的要求,尤其是对关键零部件磨损性能、疲劳性能、腐蚀性能等指标的要求也越来越高。热喷涂技术的发展,为铁路工程构件的磨损、疲劳断裂、腐蚀等问题的解决提供了一条新的途径,其在铁路工程构件制造与旧件修复两个方面均有广阔的应用前景。



1 机车车辆车轴



车轴是列车运行的关键部件,其与车轮、轴承和制动盘等零件均采用过盈配合连接。车轴在列车运行过程中承受着交变载荷和轴颈后部的对称弯曲应力,因此,在车轴与轴承过盈配合的轴颈表面上,或在与轮毂过盈配合的轮座表面上,或在与机车传动齿轮过盈配合的齿轮嵌入部均可产生微动。该微动所造成的表面损伤包括:产生氧化磨屑;表面形貌变化;表面、亚表面塑性变形或出现微观裂纹。微动会降低过盈量和退轮力,还会在循环应力作用下引起裂纹的扩展,导致车轴疲劳强度降低或早期断裂。由此可见,车轴的微动损伤是危及行车安全的******。



从***经验来看,为防止车轴轮座处的微动损伤,在车轴的制造过程中,除采用合理的结构设计措施外,在工艺上还采用了表面强化措施,其中包括在车轴轮座表面喷涂一种能与基体牢固结合的特殊覆盖层———钼和氧化钼。经过喷钼处理后的车轴,一方面可以防止压装车轮时拉伤车轴配合表面;另一方面,可消除配合表面的微动损伤,提高车轴的疲劳强度。德国e120机车及ice动力车车轴轮座处均采用了喷钼处理。实践证明喷钼层具有***的抗擦伤性能,能防止轮轴装拆时拉伤车轴表面。