火焰噴涂WC-Ni涂層組織與界面研究.pdf

1、硬質(zhì)合金因其較高的硬度、強度和優(yōu)越的耐蝕性能、耐磨性能被普及于機械加工切削刀具、石油與地質(zhì)礦山勘探開采工具、精密模具和耐磨零件等領域。運用火焰噴涂在基體制備WC-Ni硬質(zhì)合金涂層，進而形成的“外強芯韌”的使用材料，近年來倍受人們關注。相應硬質(zhì)合金涂層性能隨工藝條件變化規(guī)律的研究廣泛并大量，但硬質(zhì)合金涂層內(nèi)部組織與界面對性能影響的研究鮮為報道。然而，涂層內(nèi)部諸類微觀結(jié)構對涂層性能的影響至關重要，也直接關系到對材料結(jié)構與性能理解。
　

2、　本論文著重對WC-Ni硬質(zhì)合金涂層內(nèi)部組織與界面進行實驗檢測與理論分析。首先，利用XRD進行WC-Ni從粉末到噴涂形成涂層物相分析，進而SEM觀察涂層表面和截面形貌，最后運用TEM分析微區(qū)WC-Ni組織結(jié)構和第二相粒子的形成。結(jié)果表明對于WC-Ni粉末顆粒噴涂形成涂層后，在顆粒間產(chǎn)生孔隙，WC晶粒均勻分布并伴有長大趨勢并且確定在WC晶粒有WC1-X第二相的生成。在實驗觀察的基礎上，運用O點陣理論與匹配好區(qū)模型（GMS模型），對(000

3、1)WC晶面與(100)Ni、(110)Ni和(111)Ni晶面形成的界面錯配進行分析，得到匹配較好且錯配較小的界面位向關系。再理解這些界面錯配分析的基礎上，通過Δg平行法則在(0001)WC與(111)Ni界面附近旋轉(zhuǎn)并得到低錯配界面，這些低錯配界面在實際結(jié)合中能夠形成能量較低的界面，并且對優(yōu)化界面結(jié)構、提高界面結(jié)合強度預測有指導作用。經(jīng)過計算傾轉(zhuǎn)6.64°和21.12°達到擇優(yōu)界面I1和I2，相應的無理界面指數(shù)分別為(111.24)