手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

超音速火焰喷涂制备亚微米结构WC-12Co涂层研究

李杨

   本文选用含有微米级和亚微米级WC粒子的团聚烧结型WC-12Co热喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂技术,制备了高硬度、高耐磨性的WC-12Co金属陶瓷涂层。研究了WC硬质颗粒的大小和超音速火焰喷涂工艺参数对所制备涂层的显微结构、相结构、孔隙率和耐磨性等影响规律。 在其他参数固定不变的情况下,以涂层显微硬度和孔隙率为指标,研究了改变丙烷流量、喷涂距离、枪管长度及冷却条件等参数对涂层组织性能的影响,并进行了简单的工艺优化实验。研究结果表明,制备亚微米结构WC-12Co涂层的优化工艺参数为:氧气气压0.7MPa,氧气流量166L/min,丙烷气气压0.65MPa,丙烷气流量16.7L/min,喷涂距离300mm。 采用最优工艺参数制备的亚微米结构WC-12Co涂层孔隙率为1.25%,比微米涂层低;显微硬度为1110 HV0.1左右,比同条件下微米涂层高200HV0.1。对涂层微观组织分析表明,涂层与基体结合良好,结合方式主要为机械结合,涂层中孔隙分布均匀细小,亚微米尺寸的WC颗粒均匀分布在Co粘结相中。 对涂层XRD图谱分析表明,亚微米结构WC-12Co涂层和微米结构涂层在选定的喷涂参数下WC分解都不严重,涂层很好的保留WC相,且实验中的喷涂参数变化(丙烷流量,喷管长度,冷却条件)对涂层相结构的影响不大。轴向送粉制备的亚微米结构涂层的相结构更加复杂,出现了WC的分解产物W2C及W,且涂层中W2C相含量相对较多;径向送粉条件下涂层中只出现极少量的W2C分解产物,涂层XRD图谱与粉末XRD图谱相差不大,在较大程度控制了WC的分解。 在载荷25kg、转速为200r/min时,基体45号钢磨损3个小时后磨损体积大约是相同条件下亚微米结构WC-12Co涂层磨损体积的287倍。WC-12Co涂层在滑动磨损条件下磨损机制兼有有粘着磨损,磨粒磨损,表面疲劳,摩擦氧化。但是涂层的磨损主要是对Co相的粘着、切削以及WC颗粒的剥落和疲劳裂纹导致的涂层块状剥落。径向送粉条件下制备的涂层比轴向送粉条件制备的亚微米结构涂层具有更良好的耐磨损性能。亚微米结构WC-12Co涂层在各磨损条件下磨损体积均小于传统微米WC-12Co涂层,亚微米涂层在长时间重载条件下体现出更大的优越性。……   
[关键词]:超音速火焰喷涂;亚微米结构WC-12Co涂层;显微硬度;滑动磨损;径向送粉
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2010年
App内打开