超音速火焰噴涂金屬碳化鎢涂層的抗汽蝕與抗沖蝕性能研究.pdf

1、在水力機(jī)械中，汽蝕破壞和沖蝕磨損非常普遍與嚴(yán)重，在能源越來越受到重視的今天，水輪機(jī)抗汽蝕和抗沖蝕研究已受到各國(guó)科研人員的廣泛關(guān)注。為了提高材料的抗汽蝕與抗沖蝕性能，為水輪機(jī)零件表面防護(hù)提供參考。本文采用超音速火焰噴涂(HVOF與 HVAF)制備 WC-10Co4Cr涂層，對(duì)涂層的組織結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、抗汽蝕與抗沖蝕性能等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究，通過分析涂層的微觀組織及物理性能，研究涂層的汽蝕破壞機(jī)理與沖蝕機(jī)理，得出以下結(jié)論：
　　采用H

2、VAF噴涂工藝制備的WC-10Co4Cr涂層(AK涂層)與采用HVOF噴涂工藝制備的WC-10Co4Cr涂層(DJ涂層)的抗汽蝕性能均優(yōu)于基體 ASTM316不銹鋼，其中，AK涂層耐汽蝕壽命比基體提高了近2倍，DJ涂層稍優(yōu)于基體；這是因?yàn)橥繉泳哂斜然w更高的硬度，而且 HVAF噴涂工藝噴涂涂層具有更低的孔隙率和更高的硬度、開裂韌性。
　　超音速火焰噴涂工藝制備的WC-10Co4Cr涂層的抗沖蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于基體材料ASTM316不銹

3、鋼，比基體耐沖蝕壽命延長(zhǎng)4倍以上。
　　在實(shí)驗(yàn)室的超聲汽蝕實(shí)驗(yàn)條件下，采用環(huán)氧樹脂對(duì)WC-10Co4Cr涂層封孔，對(duì)提高涂層抗汽蝕性能有一定作用，但效果不明顯，因?yàn)榉饪撞⒉荒芨淖兺繉拥慕Y(jié)構(gòu)與其它性能?；w材料 ASTM316不銹鋼汽蝕機(jī)理為由于循環(huán)沖擊載荷導(dǎo)致疲勞裂紋的產(chǎn)生及擴(kuò)展，導(dǎo)致大量的顆粒不斷從表面脫落和進(jìn)一步的材料疲勞，裂紋擴(kuò)展有穿晶和沿晶兩種形式。WC-10Co4Cr涂層的汽蝕機(jī)理為疲勞裂紋在孔隙和Co-Cr粘結(jié)相的薄弱

4、環(huán)節(jié)處形成與擴(kuò)展，造成涂層材料的成塊狀剝落。
　　兩種 WC-10Co4Cr涂層經(jīng)沖蝕一定時(shí)間后，表面粗糙度先減小，然后處于一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。WC-10Co4Cr涂層與基體 ASTM316不銹鋼材料在低攻角下的沖蝕機(jī)理為微切削與微犁削，WC-10Co4Cr涂層在高攻角下的沖蝕機(jī)理為微切削和微犁削Co-Cr軟基體相并伴隨有WC顆粒的破碎，并表現(xiàn)出疲勞剝落的特征；
　　綜上所述，可以得出，由于HVAF噴涂工藝以空氣替代氧氣作為助燃劑