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。

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.

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。

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.

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。

工艺参数对爆炸喷涂WC-Co涂层性能均匀性的影响

采用正交实验,分别研究了氧燃率、喷涂距离对爆炸喷涂WC-Co涂层性能的影响.通过工艺优化,获得了结构均匀致密、硬度高、弹性模量大、耐磨性能好的WC-Co涂层.利用XRD和SEM分析涂层的物相组成、观察其微观结构,经截面与表面力学性能和磨损性能对比,优化后的涂层表现出近似各向同性特征.分析指出涂层均匀的微观结构及低孔隙率是导致其近似各向同性特征的主要原因.