新型WC-Co熱噴涂粉末HVOF涂層制備及性能研究.pdf

1、超音速火焰（HVOF）噴涂WC-Co涂層因具備良好的耐磨、耐腐蝕性能，被廣泛地應(yīng)用于石油化工、冶金、印刷和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。國內(nèi)常用于制備WC-Co熱噴涂粉末的方法大致有三類：燒結(jié)破碎法、熔融法和團(tuán)聚燒結(jié)法。前兩者存在粉末多棱角、流動(dòng)性差、涂層結(jié)合強(qiáng)度低等問題，后者的工藝流程長、耗能大和生產(chǎn)成本高。水溶法可短流程、低能耗、高效率的制備成分均勻的WC-Co粉末。目前國內(nèi)該法多用于制備高性能硬質(zhì)合金用超細(xì)/納米WC-Co粉末，在熱噴涂領(lǐng)域

2、的應(yīng)用報(bào)道少有。因此，本研究采用水溶法制備的新型WC-Co熱噴涂粉末為原料，經(jīng)HVOF噴涂制備WC-Co涂層，采用正交試驗(yàn)法對涂層性能進(jìn)行優(yōu)化，利用OM、SEM、EDS、XRD、BSD等檢測手段系統(tǒng)研究涂層的微觀組織結(jié)構(gòu)、物相組成和力學(xué)性能，為制備高性能WC-Co涂層開拓一條新路徑。得出以下結(jié)論：
　?。?）水溶法制備的新型WC-Co熱噴涂粉末粒度分布均勻，平均粒徑約30μm；形貌呈多孔空殼球形結(jié)構(gòu)，比表面積大；Co均勻包覆WC顆

3、粒，W-Co-C高度均勻混合。
　?。?）在HVOF噴涂過程中，新型WC-Co熱噴涂粉末發(fā)生了明顯的脫碳，其脫碳過程既有直接氧化脫碳反應(yīng)，又有間接氧化脫碳反應(yīng)，其脫碳機(jī)制是復(fù)合氧化脫碳機(jī)制。
　　（3）新型WC-12Co熱噴涂粉末比表面積大、活性高，HVOF噴涂時(shí)脫碳分解出大量W2C相，但細(xì)小的WC顆粒被Co均勻的包覆，對WC進(jìn)一步脫碳分解成單質(zhì)W有一定的抑制作用，有效的降低了WC的分解。
　?。?）新型WC-Co熱噴

4、涂粉末的多孔空殼結(jié)構(gòu)一方面有利于焰流對粉末均勻加熱，提高涂層的致密度和物相分布的均勻性，另一方面有利于提高粉末的沉積效率，效率高達(dá)56％左右。
　?。?）涂層的金相顯微組織為典型的層狀結(jié)構(gòu)，WC晶粒因燒結(jié)作用出現(xiàn)棱角圓潤化，新型WC-Co熱噴涂粉末的WC晶粒細(xì)小且與Co均勻分布的特性具有一定的遺傳性，在涂層中得到保留，提高了涂層性能。
　?。?）水溶法制備的新型WC-12Co熱噴涂粉末適用于HVOF，而且涂層綜合性能良好，顯