【摘要】：空氣氣氛下制備的熱噴涂涂層通常會發(fā)生氧化,特別是碳化物基硬質(zhì)合金涂層會發(fā)生氧化脫碳分解。影響涂層的特征與特性,包括涂層孔隙率、相組成、顯微硬度、彈性模量、斷裂韌性和界面結(jié)合強(qiáng)度等,影響著涂層最終使用性能,如耐磨性、抗蝕性以及抗疲勞性能等。目前,斜入射噴涂已成為工業(yè)化生產(chǎn)中必不可少的工藝,然而,已有研究表明斜入射沉積的WC-Ni硬質(zhì)合金涂層的氧化現(xiàn)象明顯增強(qiáng),斜入射噴涂使涂層發(fā)生降級,包括脫碳程度加重、孔隙率增加、殘余拉應(yīng)力增大、顯微硬度降低、涂層斷裂韌性減小等,使涂層的耐磨性降低。但是由于影響因素眾多,缺乏一致性的研究結(jié)論。本研究通過化學(xué)鍍鎳包覆預(yù)處理WC-10Ni噴涂粉末,抑制WC的脫碳分解,以改善超音速火焰噴涂斜入射WC-10Ni涂層的特征與特性,并研究它們之間的相互關(guān)聯(lián)規(guī)律,增強(qiáng)涂層特征與特性的可控性。結(jié)果表明,通過化學(xué)鍍鎳包覆粉的方法,無論是正常噴涂角度還是斜入射噴涂,均減輕了涂層的氧化脫碳程度,孔隙率減少、顯微硬度增大、涂層的斷裂韌性和界面結(jié)合強(qiáng)度均有所提高,同時(shí),涂層的耐磨性顯著提高,其中噴涂角度90°時(shí)提高了約50%,60°時(shí)提高了約43%,而45°時(shí)提高了26%左右。WC-10Ni涂層的水潤滑摩擦磨損機(jī)制為磨粒磨損,且由小噴涂角度45°和60°下的較明顯磨粒磨損轉(zhuǎn)變?yōu)檎娡拷嵌?0°下的輕微磨粒磨損。此外,研究分析了涂層的孔隙率、顯微硬度、彈性模量和斷裂韌性等特征與特性間的相互作用。涂層的顯微硬度主要受孔隙率和WC保留率的影響,而彈性模量與噴涂角度決定的沖擊力相關(guān)。涂層的斷裂韌性不受顯微硬度和彈性模量的顯著影響,增強(qiáng)扁平粒子WC顆粒和Ni的結(jié)合力可以顯著地提高涂層斷裂韌性。采用化學(xué)鍍鎳包覆噴涂粉末,可有效地提高涂層中WC顆粒與粘結(jié)劑Ni間的結(jié)合,改善WC的脫碳程度和涂層致密性,提高涂層的力學(xué)性能,從而提高涂層的耐磨性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2716553