钴铬粘结相对碳化钨涂层磨粒磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂(High-velocity Oxygen-fuel Spraying,简称HVOF)工艺在30CrMnSiA基材表面制备了Co和CoCr粘结相质量分数分别为12%、14.5%和17%的三种WC复合涂层,研究了涂层显微组织结构、物相组成以及粘结相Co、Cr含量对WC涂层显微硬度和耐磨粒磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察涂层磨损前后的表面形貌,探讨了WC复合涂层的磨粒磨损机理。结果表明:超音速火焰喷涂WC复合涂层组织致密,涂层与基体结合良好,存在少量夹杂,涂层孔隙率均小于1%,涂层存在少量氧化物;粉末材料在喷涂过程中存在氧化和分解脱碳,生成了少量W_(2)C和Co_(3)W_(3)C两种脆性相,含Cr的涂层中发现了少量Cr_(3)C_(2);在一定范围内,随着粘结相Co、Cr含量的增加,超音速火焰喷涂WC复合涂层显微硬度降低,耐磨粒磨损性能下降,三种涂层中粘结相含量为12%的WC涂层的耐磨粒磨损性能最佳,粘结相含量为17%的WC涂层的耐磨粒磨损性能最差;超音速火焰喷涂Co和CoCr粘结相质量分数分别为12%、14.5%和17%的WC复合涂层在白刚玉磨粒环境中磨粒磨损机制均为微切削和大颗粒WC硬质相疲劳剥落。