超音速火焰噴涂WC系金屬陶瓷涂層性能及工藝研究.pdf

1、熱噴涂WC-Co涂層作為耐磨涂層具有高的硬度和良好的耐磨性，在各類領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。運(yùn)用超音速火焰噴涂(HVOF)制備的碳化物陶瓷涂層具有氣孔率低、結(jié)合強(qiáng)度高耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)，特別適合用來(lái)制備WC-Co涂層。目前對(duì)WC-Co涂層的研究主要集中于微觀組織結(jié)構(gòu)以及耐磨性和耐蝕性等性能方面，以及涂層中加入粘結(jié)相的研究，而WC-Co涂層中加入陶瓷相TiC制備復(fù)合涂層的研究較少。
　　本課題采用超音速火焰噴涂(HVOF)先后制備了WC-10C

2、o-4Cr納米級(jí)涂層和微米級(jí)涂層，以及復(fù)合陶瓷涂層WC-10Co-4Cr+XTiC，并運(yùn)用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出了九種不同參數(shù)的WC-10Co-4Cr系金屬陶瓷涂層進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化。運(yùn)用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、掃描電鏡(SEM)等儀器，對(duì)以上幾種涂層的微觀形貌和結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了初步研究，總結(jié)了涂層的特性及性能并優(yōu)化了實(shí)際噴涂中的工藝參數(shù)。利用顯微硬度儀、磨損試驗(yàn)機(jī)和萬(wàn)能拉力機(jī)等設(shè)備對(duì)比研究了涂層在顯微硬度、耐磨性

3、和結(jié)合強(qiáng)度等方面的性能。研究不同原始粉末粒度對(duì)涂層顯微組織結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究結(jié)果表明:
　　1.納米WC-10Co-4Cr涂層比微米WC-10Co-4Cr涂層硬度高，結(jié)合強(qiáng)度好，摩擦系數(shù)小，具有良好的耐磨損性能。但納米WC-10Co-4Cr涂層中由于脫碳氧化生成少量新相W2C。
　　2.復(fù)合涂層中隨著TiC的增加，涂層組織細(xì)化、晶粒尺寸變小且在材料中均勻分布。5％TiC的涂層磨損過(guò)程中有少量的孔洞，加入10％和15％Ti