高強(qiáng)度鋁合金7A09具有很強(qiáng)塑性變形能力,但是其較低的耐磨和耐腐蝕性能使其在復(fù)雜工況環(huán)境下的應(yīng)用推廣受到阻礙;超音速火焰噴涂技術(shù)（HVAF）是一種工業(yè)應(yīng)用推廣度較高的金屬表面強(qiáng)化技術(shù),WC-10Co4Cr是一種耐腐蝕、耐摩擦性能優(yōu)異的金屬陶瓷復(fù)合涂覆材料（硬質(zhì)合金）。研究采用HVAF在7A09表面制備WC-10Co4Cr涂層以增強(qiáng)7A09鋁合金制品工作面耐磨、耐腐蝕性能極具應(yīng)用價值;高強(qiáng)鋁合金在軍工、航天等惡劣環(huán)境下應(yīng)用需求強(qiáng)烈,對涂層性能及涂層與基體的鍵合強(qiáng)度要求嚴(yán)苛,如果能探尋一種針對7A09表面制備有WC-10Co4Cr涂層增強(qiáng)性能的方法,將大大提高7A09鋁合金制品的使用壽命,拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。采用HVAF在7A09鋁合金表面制備WC-10Co4Cr涂層,使用正交法優(yōu)選工藝參數(shù)。使用Kermetico的超音速熱噴涂設(shè)備、CK05噴槍,粒度15³8μm的WC-10Co4Cr粉末,工藝參數(shù)為:空氣壓力=89MPa,丙烷壓力91MPa,燃燒室壓力=80.4MPa,送粉器轉(zhuǎn)速=6Rpm,橫移速度=1500 mm/s,噴涂距離=180 mm,步距=2 mm;在此條件下... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

ASTM C633標(biāo)準(zhǔn)試棒

噴涂材料:本試驗(yàn)采用國內(nèi)廠家生產(chǎn)的WC-10Co4Cr團(tuán)聚燒結(jié)球型粉末,粉末粒度15~38μm,其主要化學(xué)成分見表2.4,截面顯微形貌見圖2.3。陶瓷粉末的制備方法多樣,沉淀法制備的半導(dǎo)體催化劑陶瓷粉末,能有效的將有機(jī)物降解為水和二氧化碳;團(tuán)聚燒結(jié)法制備的陶瓷粉末在超音速火焰噴涂工藝中應(yīng)用性能穩(wěn)定[96]。該粉末是金屬陶瓷粉末(硬質(zhì)合金),其具有陶瓷的硬度高、熔點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性好的特點(diǎn),其中的金屬元素不僅起著粘結(jié)相的作用,還使其具有金屬材料的韌性特性,粉末的金屬特性對涂層與金屬基體的結(jié)合也非常有益[97]。該粉末適用于HVOF/HVAF/APS設(shè)備制備涂層,使用該粉末制備的涂層基本性能要求如下:涂層的顯微硬度HV0.3在1000-1400之間,自聚強(qiáng)度≥70 MPa,涂層表面孔隙率小于1%,涂層的使用溫度不高于500℃。2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

熱噴涂的工藝過程包括基體預(yù)處理、噴涂涂層、涂層后處理等過程。在涂層噴涂工藝的選擇中需要考慮噴涂材料的類型及涂層性能等因素,涂層制備的整個過程涉及的因素很多,最終涂層的質(zhì)量與基體材料性質(zhì)、噴涂材料的性質(zhì)、制備工藝參數(shù)等因素密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)所使用的設(shè)備是用于常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備,其在噴涂C鋼類基材和WC常規(guī)粉末具有較完善的建議參數(shù)。然而作為基體材料7A09鋁合金與C鋼的材料特性差別較大,在采用推薦工藝參數(shù)制備涂層時,基體對涂層性能的影響將是優(yōu)化工藝參數(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。涂層的孔隙率、硬度和結(jié)合強(qiáng)度是熱噴涂工藝常規(guī)的且原理上最值得研究的評價指標(biāo)。為了合理、系統(tǒng)的進(jìn)行試驗(yàn),編制了該試驗(yàn)涂層制備工藝優(yōu)化流程圖[103]-[105],如圖2.4:2.4.2 實(shí)驗(yàn)方案


本文編號：3337358