电磁轨道炮具有炮弹速度快、杀伤力强、火力投放量大、作战灵活等优点而受到各个国家的普遍重视进而大力研究与发展。但电磁炮连续射击时,炮身管内壁受到高温高压的等离子体电弧的作用产生烧蚀和变形,此外身管还要经历持续高度磨损的考验,影响发射,降低炮管寿命。由于电磁炮发射时是在强脉冲电流的条件下加速弹丸的,炮管需要在高电流、高载荷、和炮弹发射时和炮弹的摩擦磨损作用,还有摩擦生热的不稳定高温环境,对其所用材料的要求就很高。因此导轨选用的材料需要具有高导电性、高强度、耐摩擦、耐电压击穿和耐电弧烧蚀的性能。
金属钼是高熔点金属,其作为摩擦件材料时,不易和摩擦对偶件发生粘合,用作热喷涂材料时可提高涂层的抗粘咬性,并且钼具有自黏接特性,作为喷涂材料时,与基体的结合强度高 ;钼具有高导电率(比电阻仅为 5.2×10-8Ω·m)可以满足轨道材料的导电性能要求;钼的摩擦磨损性能优异,同时钼的熔点高达 2620℃,耐电弧性能优良,可大大减少电弧烧蚀程度 [3]。因此钼是电磁轨道炮表面涂层的理想材料。
利用超音速等离子喷涂方法,选用 54.6kW 和 44.2kW两个喷涂功率参数,在 4340 钢基体上制备了钼涂层。喷涂层与基体之间形成机械结合。与低功率喷涂制备的涂层相比,高功率喷涂制备的钼涂层具有更为高致密度的组织。
喷涂功率为 54.6kW 时,钼涂层的表面硬度、热震稳定和抗拉强度均优于喷涂功率为 44.2kW 时的钼涂层,这可能是由于高功率喷涂制备的钼涂层具有更高的致密度造成的。
不同喷涂功率制备的钼涂层与基体的结合强度均高于其抗拉强度。其中,54.6kW 制备的钼涂层与基体的结合强度超过了 33.6MPa,44.2kW 制备的钼涂层与基体的结合强度超过了14.4MPa。

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