目的提高汽輪機(jī)葉片鋼1Cr12Ni2W1Mo1V的抗微粒沖蝕性能和抗水蝕性能。方法利用超音速火焰噴涂技術(shù)和等離子噴焊技術(shù)在其表面分別制備了Cr₃C₂-NiCr75-25涂層、WC-10Co-4Cr涂層和Stellite 6合金噴焊層。借助掃描電鏡（SEM）觀察3種涂層水蝕凹坑的微觀組織形貌,并對3種涂層的顯微硬度、抗摩擦磨損性能、抗微粒沖蝕性能和抗水蝕性能進(jìn)行分析。結(jié)果 3種涂層的平均顯微硬度較基體均有顯著提升,其中WC-10Co-4Cr涂層的平均顯微硬度最高,其值為1314.6HV4.9 N。以Stellite 6合金涂層為摩擦副,Cr₃C₂-NiCr75-25涂層的摩擦系數(shù)為0.5～0.7,失重0.0131g,而WC-10Co-4Cr涂層的摩擦系數(shù)為0.5～0.6,失重0.0007g,顯然WC-10Co-4Cr涂層的抗摩擦性能更好�？刮⒘_蝕性能試驗(yàn)中,最大磨痕深度由深到淺依次為:基體材料（94.658μm）、Stellite6合金層（85.932μm）、Cr₃C_... 

【文章來源】：表面技術(shù). 2020,49(10)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

涂層橫截面顯微組織形貌

圖2為基體材料、碳化鉻涂層、碳化鎢涂層和Stellite 6合金涂層的平均顯微硬度�？梢钥闯�，基體材料的平均顯微硬度為203.4HV4.9 N，噴焊Stellite 6合金涂層的平均顯微硬度為382.38HV4.9 N；約為基體材料的1.88倍；碳化鉻涂層的平均顯微硬度為960.6HV4.9 N，是基體材料的4.72倍；碳化鎢涂層的平均顯微硬度為1314.6HV4.9 N，是基體材料的6.46倍。以上數(shù)據(jù)表明，通過在基體材料1Cr12Ni2W1Mo1V不銹鋼表面制備Stellite 6合金涂層、碳化鉻涂層和碳化鎢涂層，均可以顯著提高其硬度，主要是由于各涂層中均有大量的碳化物硬質(zhì)相彌散分布，尤其是碳化鎢涂層孔隙率低，同時(shí)又有大量硬質(zhì)相WC顆粒彌散分布，使其硬度最高。硬度的提升也利于涂層的摩擦磨損、抗微粒沖蝕和抗水蝕能力的提升。2.2 摩擦磨損性能分析

圖3是碳化鉻涂層和碳化鎢涂層分別與等離子噴焊Stellite 6合金涂層對磨過程中，摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化曲線�？梢钥闯�，碳化鉻涂層的摩擦系數(shù)隨著摩擦?xí)r間增加而急劇增大，150 s后開始穩(wěn)定在0.5～0.7。碳化鎢涂層的摩擦系數(shù)先急劇增大后緩慢降低，然后逐漸在0.5～0.6上下波動。這是因?yàn)閷δピ嚇颖砻娌皇峭耆秸臓顟B(tài)，表面凹陷部分阻礙試樣的相對滑動。在實(shí)驗(yàn)初期，突然施加的載荷會使試樣表面狀態(tài)發(fā)生巨大變化，試樣凹陷和凸出部分受到破壞，即存在一定時(shí)間的磨合期[22]。磨合期結(jié)束后，整個(gè)摩擦過程進(jìn)入穩(wěn)定期，摩擦系數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)上下波動。相對而言，碳化鎢涂層摩擦系數(shù)更小，具有更好的耐摩擦磨損性能。采用精度0.1 mg的分析天平稱取試樣件摩擦磨損試驗(yàn)前后的質(zhì)量，每個(gè)試樣稱量3次，取平均值作為測試結(jié)果，見表3。從表中可以看出，碳化鉻涂層在磨損試驗(yàn)過程中質(zhì)量減少0.0131 g，碳化鎢涂層質(zhì)量減少0.0007 g，而噴焊Stellite 6合金層的質(zhì)量不僅沒有減少，反而存在不同程度的增加。這是因?yàn)樵谀Σ聊p過程中，由于超音速火焰噴涂碳化鉻、碳化鎢涂層的顯微硬度要遠(yuǎn)高于噴焊Stellite 6合金層，分別是Stellite 6合金層的2.5倍和3.4倍，這使得Stellite6合金涂層在磨損過程中粘附于碳化鉻、碳化鎢涂層表面，形成粘著磨損。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，碳化鎢涂層的質(zhì)量損失最小，主要是因?yàn)樵撏繉拥目紫堵实�，微觀組織更致密，且粉末本身含有的WC硬質(zhì)相使得涂層的顯微硬度高[23]。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3475157