高負荷部件的涂層幫助齒輪和齒輪傳動

North Tonawanda，NY-與減輕重量和降低燃油消耗相關的苛刻性能標準可能會使發(fā)動機部件承受異常負荷和磨損。在高負荷滑動或滾動部件上發(fā)生的最重要的磨損機制是粘著磨損或冷焊。為了防止金屬從一個滑動面轉移到另一個滑動面，磨損表面需要耐磨性以及低摩擦系數。同時 - 盡管需要硬度 - 這樣的表面也必須是抗變形的。

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與氮化，鎳和鉻涂層相比，碳涂層組件表現(xiàn)出改善的耐磨性能。特別是，Balinit(R)C碳化鎢/碳(WC / C)涂層據稱能夠提供高負荷汽車和機械零件所需的低摩擦系數和高硬度的適當組合。

Balinit C WC / C涂料由Balzers Tool Coating Inc.開發(fā)，由硬質碳化鎢顆粒制成，采用柔軟的無定形碳基質。離子轟擊碳化鎢靶去除涂層材料以在受控條件下沉積到部件表面上。一些應用證明了材料解決磨損問題的能力：

液壓泵

耦合性能需求與環(huán)境因素可以創(chuàng)造出必須提供的東西?？紤]軸向柱塞泵。設計更高的壓力和速度，同時容納環(huán)保的潤滑劑和壓力流體，可能會促進磨損并導致最終的泄漏或癲癇發(fā)作問題。受影響最大的部件：活塞，閥板和滑動鞋。

不幸的是，氮化鋼或青銅 - 在液壓中使用的傳統(tǒng)材料對 - 的摩擦學承載能力 - 并不總能滿足當今相互矛盾的性能要求。附加解決方案(如優(yōu)化的過濾器配置)可以提供幫助，但通常需要更高的成本和維護。

碳化鎢/碳涂層專為在低于最佳潤滑條件下運行的高應力機器部件而開發(fā)，為設計工程師提供了擺脫這種困境的途徑。通過物理氣相沉積產生，據說WC / C可改善抗咬合性并減少由于顆粒污染的液壓油引起的失效。

“涂有Balinit C的泵活塞，”Balzers磨損保護部門的Fred Teeter聲稱，“比氮化活塞或鎳和鉻涂層活塞運行時間更長。”Teeter補充說，用Balinit C涂層鋼代替青銅制成的滑動鞋也可以減少磨損。

應用導致零件表面的低摩擦系數和“平滑”。硬度為1,000 VHN(25g);厚度約為3微米。

齒輪側面會出現(xiàn)不同的磨損機制。在嚴苛負載下運行的齒輪經受冷焊和點蝕。雖然WC / C涂層的低摩擦系數(0.1-0.2對鋼，干燥)增加了對冷焊的抵抗力，但是更嚴重的磨損機制是點蝕。

點蝕或表面疲勞發(fā)生在高負荷或長時間工作之后。在行走機構的循環(huán)載荷下，通過裂縫形成，損傷開始于表面凹口或表面下方的小夾雜物。生長裂縫導致顆粒剝落導致典型的點蝕結構。

在將無涂層，表面硬化齒輪與Balinit C涂層齒輪進行比較的測試中，Balzers報告說WC / C涂層將使用壽命延長了兩倍。該公司稱，這相當于增加了10%至15%的承載能力。改進歸因于Balinit C涂層的優(yōu)異的流動性和平滑性，降低了實際的赫茲壓力。