NiCr过渡层对高速火焰喷涂WC-Co涂层摩擦磨损性能及疲劳磨损性能的影响

WC-Co涂层作为一种性能优异的涂层,逐渐被应用于轧辊的表面防护,目前大量实验研究的有热喷涂、激光熔覆制备WC-Co涂层。本文提出用高速火焰喷涂(HVOF)在常用轧辊材料Q235钢表面制备WC-Co涂层,同时在WC-Co涂层和基体之间加入NiCr过渡层。利用SEM、XRD、摩擦磨损测试、疲劳磨损测试等测试方法,对涂层形貌结构以及各项性能与无过渡层涂层进行对比研究。结果表明,加入NiCr过渡层后,WC-12Co+NiCr、WC-10Co-4Cr+NiCr涂层硬度分别为1059.64 HV_(0.3)、1016.96 HV_(0.3),比WC-12Co涂层(960.01 HV_(0.3))、WC-10Co-4Cr涂层(1012.20 HV_(0.3))更高。WC-12Co+NiCr涂层的磨损率(5.19×10^(-15)m^(3)·(N·m)^(-1))远低于WC-12Co涂层(6.59×10^(-15)m^(3)·(N·m)^(-1)),WC-12Co涂层在疲劳磨损中的磨损量2644.58×10^(-12)m^(3)减少到WC-12Co+NiCr涂层的1193.20×10^(-12)m^(3)。

超音速等离子与HVOF喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损性能研究

用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂(HVOF)设备(JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了孔隙率、显微硬度、结合强度及30°和90°攻角的冲蚀磨损对比实验,分析了涂层的SEM磨损形貌。结果表明,超音速等离子喷涂WC-Co涂层综合性能与JP-5000喷涂WC-Co涂层相当,优于DJ-2700;在30°冲蚀磨损条件下,WC-Co涂层的失效行为表现为疲劳剥落和微切削两种特征;在90°冲蚀磨损时,涂层的失效主要是垂直表面的磨粒冲击力导致涂层疲劳剥落。

超音速火焰喷涂WC-Co涂层耐磨性研究

利用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co涂层,测定了涂层孔隙率、显微硬度及干摩擦磨损过程中涂层材料失重,得出涂层干摩擦因数随时间的变化关系,分析了涂层摩擦磨损机制。结果表明,WC-Co涂层致密,平均孔隙率为1.29%,显微硬度达1 140HV(测试载荷2.94 N),干摩擦条件下材料失重低于电镀Cr镀层2个数量级;摩擦初期,干摩擦因数迅速增加,主要磨损特征是粘结相富Co区的犁沟切削,摩擦中后期,摩擦副间实际接触面积增大,摩擦因数变化较小,磨损趋于稳定。WC-Co涂层的主要磨损机制是疲劳磨损和犁沟切削。

杯形砂轮精密磨削WC-Co涂层的磨削力(英文)

使用杯形砂轮进行磨削,可以获得较高的加工效率和表面质量。但由于杯形砂轮的平面磨削方式与普通外圆砂轮平面磨削存在差异,故传统的磨削力建模不适合杯形砂轮的平面磨削。为了从本质上解释杯形砂轮磨削力的各种现象,本文对杯形砂轮的磨粒切削过程进行了分析,提出了杯形砂轮有效磨削宽度的概念,分析了杯形砂轮磨削陶瓷涂层时的磨削力,建立了杯形砂轮精密磨削陶瓷涂层磨削力的理论公式。磨削力工艺试验结果验证了理论公式的有效性和正确性。

电弧电压对低能等离子喷涂WC-Co涂层组织及性能的影响

使用烧结破碎的WC-12%Co粉末,采用轴向送粉等离子喷涂系统制备WC-Co涂层。保持电弧电流不变,增加工作气体中的氢气含量来提高电弧电压,以研究电弧电压对于涂层微观结构的影响。使用X射线衍射仪(XRD)分析WC-Co涂层的脱碳相变,使用扫描电子显微镜(SEM)观察粉末的熔化程度、扁平化状态和涂层的微观结构,使用MH-6维氏硬度计和MM200磨损试验机分别测量了涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明,提高电弧电压有利于粉末的熔化。根据熔化程度的不同,粉末会呈现四种典型的扁平化状态。提高电弧电压促使碳化钨脱碳生成的W_2C和Co_3W_9C_4,涂层中硬质相体积增加,钴基体积减小。适当提高电弧电压有利于增加涂层的硬度和耐磨性,但过高的电弧电压会恶化涂层质量,反而降低涂层的硬度和耐磨性。

超音速等离子喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损机理研究

用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂设备(JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了30(°)和90(°)攻角的冲蚀磨损对比试验,分析了涂层的SEM磨损形貌。结果表明超音速等离子喷涂WC-Co涂层抗冲蚀性能与JP-5000相当,要优于DJ-2700;在30(°)冲蚀磨损条件下,WC-Co涂层的失效行为表现为疲劳剥落和微切削2种特征;在90(°)冲蚀磨损时,涂层的失效主要是垂直表面的磨粒冲击力导致涂层疲劳剥落。

基于BP模型的截齿WC-Co涂层耐磨性预测研究

为提高采煤机械上截齿的耐磨性能,在42Cr Mo钢表面利用超音速火焰喷涂法制备WC-Co涂层。用BP神经网络模型进行WC-Co涂层的耐磨性能的预测,当采用3×8×1的模型结构时,实测结果与预测结果很接近,效果比较好。采用扫描电镜和摩擦磨损试验机进行磨损形貌和磨损性能分析。分析表明,WC-Co涂层的磨损是粘着磨损和磨粒磨损两种机制共同作用的结果。当喷涂粉末丙烷流量32 L/min、喷涂距离290 mm和送粉率34 g/min时,WC-12Co涂层的磨损量较小;当喷涂粉末丙烷流量34 L/min、喷涂距离270 mm和送粉率36 g/min时,WC-17Co涂层的磨损量较小。

金属材料表面爆炸喷涂WC-Co涂层的均匀性性能分析及数学描述

利用扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪研究喷涂距离和氧燃率对爆炸喷涂WC-Co涂层性能的影响。结果表明,WC-Co涂层的最佳爆炸喷涂距离为110 mm,氧燃率为1.06。WC-Co涂层结构致密、耐磨性好,拥有近似各向同性的特征。

等离子喷涂WC-Co涂层的研究现状和性能改善措施

综述了近年来等离子喷涂WC-Co涂层的研究现状。从抑制WC涂层脱碳分解、涂层添加剂、粘结层和后处理等方面介绍了改善涂层性能的措施,并对未来的发展提出展望。

冷喷涂制备纳米结构超硬WC-Co涂层及其结构表征

采用纳米结构WC-12Co粉末通过冷喷涂方法制备了纳米结构WC-Co涂层,测量了粉末粒子沉积的临界速度。通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜表征了涂层微观结构,采用维氏硬度计测定了涂层显微硬度。研究了单个WC-Co粉末粒子的沉积行为,为了比较分析涂层与相应烧结块材的性能差异,测量了WC颗粒尺寸。研究结果表明,采用纳米结构WC-12Co粉末可以成功制备纳米结构WC-Co涂层;涂层组织致密,喷涂粉末中的纳米结构在冷喷涂过程中完全移植到了涂层。涂层的维氏显微硬度达到1820 HV0．3,与相应烧结纳米WC-Co块材的硬度相当。并对WC-Co粉末的沉积行为与粉末结构对涂层的影响进行了分析讨论。

氧气-空气混合助燃超音速火焰喷涂WC-Co涂层性能研究

采用液体燃料氧气-空气混合助燃超音速火焰喷涂(HVO/AF)工艺在45钢表面制备WC-Co涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征了涂层的微观结构及相组成,并对涂层的孔隙率、显微硬度和结合强度进行了分析。研究结果表明,采用液体燃料氧气-空气混合助燃超音速火焰喷涂制备的涂层均具有较好的性能,超音速火焰喷涂氧气与空气混合比例对涂层的性能影响较大,采用HVO/AF喷涂技术能有效地抑制WC的氧化和分解,降低了涂层的孔隙率,提高了WC-Co涂层的硬度和结合强度等性能。涂层质量要好于传统的氧气助燃超音速火焰喷涂。

真空等离子喷涂WC-Co涂层性能研究

研究了真空等离子喷涂（VPS）WC－Co涂层的性能，如涂层的结合强度、显微硬度、孔隙率、相组成和碳含量等。并与大气等离子喷涂（APS）的YVC－Co涂层的性能作了对比。结果表明VPS的WC-Co涂层性能明显优于APS的WC—Co涂层的性能。

Q235钢基表面超音速电弧喷涂WC-Co涂层冲蚀磨损性能研究

采用超音速电弧喷涂工艺(HVAS)在A3钢基体上制备了WC-Co涂层,对所制备的涂层在不同冲蚀角度下的冲蚀磨损性能进行了研究。结果表明:冲蚀磨损时,喷涂电流为100 A和200 A的涂层质量损失都随冲蚀角的增大而增加,冲蚀角为30°时磨损量最小,冲蚀角为90°时磨损量最大,说明冲蚀过程中冲蚀粒子的锤击作用对材料的质量损失影响更大。喷涂电流为100 A时的冲蚀磨损量要高于喷涂电流为200 A的冲蚀磨损量,喷涂电流增大,弧区温度升高,容易形成细小熔滴,在压缩空气作用下粒子飞行速度增大,动能提高,促使涂层表层硬度提高,从而提高了涂层的耐磨性。

沉没辊用纳米WC-Co涂层性能研究

本文以纳米WC-Co 粉末为原料,采用超音速火焰喷涂方法制备WC-Co 涂层,对喷涂后涂层的微观结构、孔隙率、结合强度、硬度和抗热震性等进行了研究,并对喷涂涂层的样件进行防腐性能试验.结果表明,该种涂层具有优异的力学性能,可对样件起到良好的抗腐蚀作用,可作为-种新型的沉没辊表面抗腐蚀涂层使用.

C/PMR-15基体表面WC-Co涂层制备及性能研究

采用超声速火焰喷涂工艺,在预黏接Kevlar-49纤维布的C/PMR-15基体上制备WC-Co涂层。结果表明:预黏接Kevlar-49纤维布后所得的WC-Co涂层连续致密,这主要是由于Kevlar-49纤维布表面具有凸凹起伏的特征,为涂层粒子沉积提供了有利条件。经260℃至室温的热冲击300次后,涂层未出现明显剥落,原始裂纹基本无扩展现象,这主要是由于Kevlar-49纤维布具有较好的应力缓和功能。

沉没辊用纳米WC-Co涂层性能研究

本文以纳米WC-Co粉末为原料,采用超音速火焰喷涂方法制备WC-Co涂层,对喷涂后涂层的微观结构、孔隙率、结合强度、硬度和抗热震性等进行了研究,并对喷涂涂层的样件进行防腐性能试验。结果表明,该种涂层具有优异的力学性能,可对样件起到良好的抗腐蚀作用,可作为一种新型的沉没辊表面抗腐蚀涂层使用。

WC-Co涂层磨削过程中的温度与相变

针对WC-Co涂层在磨削中磨削温度会引起相变,进而导致磨削缺陷的问题,以DMU70V数控铣床为平台进行WC-Co涂层磨削实验,利用K型热电偶和DGF40N光纤式红外测温仪测量磨削温度,借助x-射线衍射仪分析磨削前后WC-Co涂层物相组成.实验结果表明,利用热电偶测得的磨削温度与根据磨削过程中WC-Co涂层物质相变推测得到的磨削温度相差较大,利用WC-Co涂层物质相变推测的磨削最高温度与DGF40N光纤式红外测温仪测得的磨削最高温度一致,说明可以利用WC-Co涂层物质相变来推测磨削最高温度,为一些不能直接测量磨削温度的场合提供了新方法.WC晶粒在WC-Co涂层干磨削时大多异质生核,磨削后产生的WC晶粒粒度大,从而导致WC-Co涂层的强度下降,WC-Co涂层不宜干磨削.

等离子喷涂法纳米结构WC-Co涂层的制备与性能

研究了等离子喷涂法纳米结构WC-Co涂层的制备工艺及其性能.使用"雾化干燥结合固定床技术"合成WC-12Co纳米复合粉体,通过构造成适宜的纳米结构喂料,在不同的等离子热喷涂条件下制备出各种涂层,初步确定了制备纳米结构涂层的最佳喷涂工艺参数及条件.

超音速火焰喷涂纳米结构WC-Co涂层研究进展

随着航空制造技术的飞速发展,超音速火焰喷涂技术得到一定程度的引用,纳米涂层材料与传统涂层材料相比而言,其具有许多优势,它的强度、韧性都十分优良,但是,WC-Co热量一直处于不稳定的状态中,便使纳米涂层功能受到一定的影响。因此,本文便对超音速火焰喷涂纳米结构WC-Co涂层结构的特点、问题、现状进行了分析研究,从而使纳米涂层结构喷涂技术得到更大的发展。

干冰冲击在超音速火焰喷涂厚WC-Co涂层中的应用

超音速火焰喷涂过程中产生的残余应力会限制涂层的厚度。在研究中,为了获得高质量WC-Co厚涂层,在超音速火焰喷涂过程中采用了干冰冲击技术,这主要是由于干冰冲击对涂层产生了高效冷却和机械锤平。本研究采用X射线衍射,扫描电镜和能谱能对粉末和涂层得微观结构和相分布进行表征。此外,本文对涂层的硬度、抗滑动摩擦等性能也进行了研究。最后我们得出结论,干冰冲击能有效地细化晶粒尺寸,提高涂层硬度,致密度和抗滑动摩擦性能。本研究采用超音速火焰喷涂和干冰冲击联合的工艺方法喷涂WC-Co粉末,以提高冷却效率和喷涂过程中的类喷丸效应。该方法也可以用来制备厚的WC-Co涂层。本文还研究了涂层的微观组织、相组成和摩擦磨损性能。