TC18鈦合金HVOF噴涂WC-Co涂層的耐磨耐蝕性能研究
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【摘要】:TC18鈦合金具有高比強(qiáng)度、低密度等優(yōu)點(diǎn),已應(yīng)用于飛機(jī)起落架的制造,但在海洋性及濕熱環(huán)境服役過程中會(huì)面臨磨損和腐蝕問題。本文采用超音速火焰噴涂技術(shù)(HVOF)在TC18基體表面制備WC-12Co和WC-10Co4Cr涂層。分析涂層的成分、物相組織、顯微硬度、塑韌性以及結(jié)合情況,重點(diǎn)分析涂層的室溫摩擦磨損性能和耐腐蝕性能。分析表明,經(jīng)超音速火焰噴涂技術(shù)制備的WC-12Co和WC-10Co4Cr涂層厚度約為170μm,無明顯缺陷,孔隙率低;涂層與基體結(jié)合良好,以機(jī)械結(jié)合為主。WC-12Co涂層由WC相及少量的W2C和Co6W6C脆性η相組成,WC-10Co4Cr涂層則是由WC相及少量的W2C和CoCr相組成。顯微硬度和納米壓入測試表明WC-Co涂層的硬度及彈性模量明顯高于TC18基體,其中WC-10Co4Cr涂層最高。摩擦磨損測試表明在室溫不同載荷和轉(zhuǎn)速下,WC-12Co和WC-10Co4Cr涂層的摩擦系數(shù)、磨痕寬度及磨痕深度均低于TC18基體,磨損體積明顯小于基體,兩種涂層顯著改善了基體的耐磨性,其中WC-10Co4Cr涂層顯示出最優(yōu)的耐磨性。在磨損過程中,WC-12Co和WC-10Co4Cr涂層主要發(fā)生了磨粒磨損,TC18基體主要的磨損機(jī)制是粘著磨損、磨粒磨損和少量的氧化磨損。電化學(xué)測試、鹽霧試驗(yàn)和人工海水浸泡試驗(yàn)表明,WC-Co涂層能有效地阻止腐蝕介質(zhì)向內(nèi)部擴(kuò)散而對(duì)TC18基體進(jìn)行防護(hù),WC-10Co4Cr涂層抗腐蝕能力更好。WC-12Co涂層主要是發(fā)生Co粘結(jié)相的腐蝕和失去粘結(jié)相支撐的WC顆粒的脫落;XRD測試結(jié)果顯示,WC-10Co4Cr涂層在測試過程中會(huì)生成非連續(xù)保護(hù)性Cr2O3氧化膜,主要存在局部組織不均勻處腐蝕和孔隙處的膜-孔腐蝕。
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG174.4
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1215308
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