锰白铜合金-W2C复合涂层磨损特性探究

"无压浸渍锰白铜合金-W2C复合涂层磨损特性研究，主要探讨了不同粒度的W2C在锰白铜合金基体上的复合涂层与钻机盘式刹车块专用摩擦材料之间的磨损行为。研究发现，比压和转速对涂层的磨损影响显著，涂层的磨损机理包括磨粒磨损、粘着磨损以及W2C颗粒的疲劳裂纹和剥落。" 本文是一篇首发论文，主要研究了无压浸渍工艺制造的锰白铜合金-W2C复合涂层在不同工况下的磨损特性。研究人员马红玉、王镇全等人通过实验对比了两种具有不同W2C粒度的复合涂层，这些涂层与一种钻机盘式刹车块的新型摩擦材料在接触时的磨损情况。 在比压范围0.18～0.54MPa内，两种涂层的磨损量随着比压的增大而增加，其中W2C粒度较大的涂层I显示出更好的抗磨性能。在转速变化的影响下，涂层I在500～1000rpm范围内磨损量有波动，而涂层II的磨损量则呈现锯齿状波动并总体增加。当转速进一步提高到1000～1500rpm时，涂层I的磨损量随着转速的增加而增加。 研究中发现，涂层I的磨损机制主要包括磨粒磨损和粘着磨损，W2C颗粒会因受力而被抛光，导致疲劳裂纹产生、扩展直至剥落。相比之下，涂层II除了上述现象外，还有W2C颗粒直接脱落的现象。这表明W2C颗粒的粒度对涂层的耐磨性和对偶件的磨损状况有显著影响。 盘式刹车在石油钻探设备中的应用至关重要，但目前针对深井和超深井钻机刹车副的研究相对较少。传统的刹车盘通常采用昂贵的金属材料，而采用表面工程技术改进刹车盘的耐磨性能和使用寿命具有很大的潜力。已有研究如王新华等人的工作，通过在钢表面堆焊材料来提升刹车盘的摩擦磨损性能，而易茂中等人则关注了等离子喷涂Fe-Ni-Co-WC涂层在重载制动中的摩擦特性。 这项研究对于优化钻机盘式刹车的性能，特别是提高其在严苛工况下的耐用性和效率，提供了有价值的数据和理论依据，也为表面工程在石油钻探领域中的应用提供了新的思路。