采煤机齿轮表面冷喷涂Ti-金刚石复合涂层的研究

吴中雷; 牛亚军

doi:10.13436/j.mkjx.202608022

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 115 -123. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608022

采煤机齿轮表面冷喷涂Ti-金刚石复合涂层的研究

吴中雷, 牛亚军

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摘要

为修复徐工450采煤机中磨损的齿轮，采用机械球磨法制备了金刚石含量分别为0、5%、10%、15%的Ti-金刚石包覆粉末，采用冷喷涂技术在20CrMnTi齿轮基体上制备4种Ti基复合涂层，使用扫描电子显微镜（SEM）、金相显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等设备分析涂层微观组织，采用维氏显微硬度计、多功能摩擦试验机测试涂层力学性能，通过摩擦磨损试验测试其耐磨性能，按AGMA 2000标准对冷喷涂修复后的齿轮进行符合性验证。结果表明：金刚石相的添加提升Ti基复合涂层的显微硬度、结合强度和耐磨性；对比4种涂层，Ti-10MD(Ti-10%微米金刚石)涂层颗粒变形充分、致密性最佳、耐磨性能最优。与纯Ti涂层相比，Ti-10MD孔隙率下降20%、磨损率下降40%；冷喷涂Ti-10MD涂层并经磨齿修复后的齿轮，其显微硬度比AGMA 2000标准提高21%，点蚀疲劳寿命提升140%，达到Class AA级。该研究为冷喷涂Ti-金刚石复合涂层修复高价值零件提供了试验依据。