超音速火焰噴涂金屬陶瓷涂層結合強度強化方法的研究.pdf

1、超音速火焰噴涂(HVOF)具有涂層致密及結合強度高等特點。由于涂層與基體的結合強度以及涂層內部粒子間的內聚結合強度對于涂層使用具有重要意義,因而研究提高涂層結合強度的方法對于進一步提高涂層性能和擴大涂層使用范圍具有重要價值。本文對典型基體噴砂后的表面粗糙度采用不同表征方法進行了分析和對比,研究了表面粗糙度參量對WC-12Co涂層的結合強度的影響規(guī)律,提出了表面粗糙度S對結合強度的影響機制模型,從而探索了通過提高機械結合來提高涂層結合強度

2、的方法；針對Cr3C2-NiCr涂層材料體系,采用添加低熔點Ni基合金的方法制備了復合結構涂層,通過熱處理方法使Ni基合金熔化來促進涂層內部粒子間冶金結合的強化,并通過組織結構分析和沖蝕性能評價的方法進行了實驗證實。 研究了噴砂時的砂料尺寸和噴砂氣體壓力對表面粗糙度參量的影響規(guī)律。結果表明,Ra隨氣體壓力的增大而增大,隨砂料尺寸的減小而減小。 采用粗糙度儀和激光顯微鏡兩種方法對S進行了對比研究,通過對

3、基體斷面進行的電鏡分析闡明了激光顯微鏡的表征結果更為合理,且S隨砂料尺寸的減小而減小。 對于兩種Ra<2μm的低碳鋼基體,19-25μm的細粉制備的WC-Co涂層結合強度仍可達到60～80MPa的較高結合強度；而采用30-50μm的粗粉制備的涂層,結合強度僅為40～50MPa的水平,通過提高燃氣流量提高粒子速度的方式也未能顯著提高涂層結合強度。粒子速度測試結果表明,細粉和粗粉在噴涂條件下的速度分別為437(±89)m/