為提高海洋裝備表面抗海水氣蝕性能,在45^#鋼基體上采用超音速火焰噴涂技術(shù)（HVOF）分別制備WC-10Co4Cr涂層和WC12-Co涂層。通過掃描電子顯微鏡（SEM）分析WC-10Co4Cr、WC12-Co粉末和涂層的微觀組織結(jié)構(gòu),并對涂層的孔隙率、顯微硬度和電化學(xué)性能進(jìn)行測試表征。將涂層和基體在濃度為3.5%的NaCl溶液中進(jìn)行抗海水氣蝕性能對比實驗,探討涂層的抗海水氣蝕機(jī)理。結(jié)果表明:HVOF制備的WC-10Co4Cr涂層孔隙率為0.42%,顯微硬度為1 317 HV0.2;WC-12Co涂層孔隙率為0.54%,顯微硬度為1 253 HV0.2。WC-10Co4Cr涂層的抗腐蝕性能優(yōu)于WC-12Co涂層;WC-10Co4Cr涂層的抗沖擊韌性略優(yōu)于WC-12Co涂層;在抗海水氣蝕性能方面,WC-10Co4Cr涂層優(yōu)于WC-12Co涂層,而WC-12Co涂層優(yōu)于45#鋼。WC-10Co4Cr涂層與WC-12Co涂層在氣蝕沖擊力、內(nèi)應(yīng)力和海水中Cl-的作用下,導(dǎo)致涂層的微型孔,裂紋不斷擴(kuò)展而出現(xiàn)脫落。 

【文章來源】：粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2020,25(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

涂層與基體的電化學(xué)曲線

圖6所示為WC-10Co4Cr涂層和WC-12Co涂層在3.5%Na Cl溶液中模擬海水氣蝕后的表面形貌。從圖6(a),(c)中觀察到WC-10Co4Cr涂層和WC-12Co涂層表面均存在大量裂紋和氣蝕凹坑，這主要是由于氣泡在涂層表面泯滅時產(chǎn)生了強(qiáng)大且無規(guī)則的交變沖擊應(yīng)力，這種沖擊應(yīng)力和微射流沖擊力共同作用在涂層表面薄弱處(如微孔、裂紋等缺陷處)，導(dǎo)致微型孔、裂紋的擴(kuò)展。將涂層放大后如圖6(b),(d)所示，可以看到WC-12Co涂層表面剝落情況比WC-10Co4Cr涂層要略嚴(yán)重些，WC-12Co涂層軟質(zhì)相脫落更嚴(yán)重，導(dǎo)致大量硬質(zhì)相WC顆粒暴露出來，隨氣蝕時間延長，這些硬質(zhì)相會在沖擊力的作用下剝落，也導(dǎo)致氣蝕凹坑的產(chǎn)生。氣蝕凹坑和裂紋的存在為海水滲透提供了通道，Cl-穿過涂層進(jìn)入內(nèi)部，加速了凹坑、裂紋處的腐蝕，導(dǎo)致顆粒間結(jié)合力下降，涂層脆化，并在涂層內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。在外部沖擊力循環(huán)作用下，加劇了涂層裂紋擴(kuò)展，加速涂層脫落。圖6 WC-10Co4Cr涂層和WC-12Co涂層的氣蝕表面形貌

WC-10Co4Cr涂層和WC-12Co涂層的氣蝕表面形貌

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3542543