论文部分内容阅读
超音速火焰喷涂是目前可以取代电镀硬铬的先进表面改性技术之一，为了更好地考评其在飞机起落架等部件上的耐磨耐腐蚀性能，系统地研究喷涂涂层性能及其制备工艺对基材性能的影响，是目前亟需深入研究的内容。因此本文首先采用超音速火焰喷涂技术在钢表面成功制备WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层，然后分别采用OM、SEM、EDS、XRD等分析方法系统研究涂层的显微组织、物相结构和力学性能。为模拟海洋大气环境的腐蚀环境，在实验室条件下对涂层进行了NaCl盐雾腐蚀试验，并对比分析研究两种涂层和基体的耐腐蚀性能及腐蚀机理。研究结果表明，超音速火焰喷涂制备的WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层表面致密，孔隙率低，组织均匀且与基体结合良好，没有尺寸较大的孔隙和裂纹，以机械结合为主。WC-12Co涂层主要物相为WC相及少量的W2C和Co6W6C脆性η相。WC-l0Co4Cr涂层的主要由WC相及少量的W2C和CoCr相组成。WC-12Co和WC-10Co-4Cr涂层硬度高于基体，是基体硬度的3~4倍，其中WC-10Co-4Cr涂层硬度最高。摩擦磨损试验表明，WC-10Co4Cr和WC-12Co喷涂涂层显著提升了基体材料的耐磨性，其中WC-10Co4Cr喷涂试样的耐磨性能最优。在转速为840r/min、载荷为430g的磨损试验条件下，WC-10Co4Cr涂层的主要磨损机制是磨粒磨损，WC-12Co涂层的主要磨损机制是表面疲劳，基体的主要磨损机制是粘着磨损和微量氧化磨损。电化学实验和盐雾试验表明，WC-12Co和WC-10Co4Cr涂层腐蚀性能均优于基体，WC-10Co4Cr涂层抗腐蚀能力最好。通过对腐蚀试样表面形貌、涂层表面成分和物相分析可知，WC-12Co涂层的主要腐蚀机理为Co粘结相腐蚀和部分WC颗粒的脱落，WC-10Co4Cr涂层的耐腐蚀机理为非连续Cr2O3氧化膜的保护作用，以及局部裸露粘结相腐蚀或孔隙的膜-孔腐蚀。