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题名	超音速火焰喷涂Ni60(WC)/Ni60(Cr_3C_2)涂层组织与性能研究
作者	张学东
答辩日期	2017
导师	李亚敏 ; 邱晓来
关键词	超音速火焰喷涂 Ni60(WC)涂层 Ni60（Cr3C2）涂层 摩擦磨损 腐蚀
学位名称	硕士
英文摘要	为了改善复杂工况条件下球阀表面的耐磨耐蚀性能,选用了Ni60粉末、WC-Co粉末和NiCr-Cr3C2粉末,采用超音速火焰喷涂（HVO F）技术在45#钢基体表面分别制备了Ni60（WC）、Ni60（Cr3C2）复合涂层,涂层中WC与Cr3C2的质量分数为12.5%,25%和37.5%。并采用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDX）、光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）、维氏硬度计、材料表面综合测试仪（HSR-2M）、电化学工作站（Versa STAT4）对涂层的形貌、成分、孔隙率、显微硬度、摩擦磨损性能及电化学腐蚀性能进行了测试,重点考察了摩擦副、载荷等不同条件下涂层摩擦磨损行为表征及影响规律。对Ni60（WC）与Ni60（Cr3C2）涂层的显微硬度,耐磨损性能,耐腐蚀性能进行对比分析及机理讨论,结果表明:（1）采用超音速火焰喷涂工艺制备的Ni60（WC）与Ni60（Cr3C2）涂层,对涂层SEM图片观察发现,涂层呈层状结构,组织致密均匀,与基体结合好,孔隙率较低。Ni60（WC）涂层的主要物相为WC、Ni3Fe、WC、Cr3C2、W2 C等;晶粒细小WC颗粒硬度很高且均匀弥散分布在涂层中。摩擦磨损实验表明:随着WC含量的增加,涂层的硬度明显提升,体积磨损量减少,耐磨性越好,耐磨性能大小顺序为:Ni60（37.5%WC）>Ni60（25%WC）>Ni60（12.5%WC）。低载荷下,主要表现为疲劳磨损和磨粒磨损,高载荷下,涂层主要磨损机制是疲劳磨损和粘着磨损。深冷实验表明:经过深冷处理可有效提高Ni60（WC）涂层的硬度和耐磨性能,Ni60（Cr3C2）涂层经过深冷磨损性能几乎不受影响。在体积分数5%的H2SO4介质中,电化学测试表明:Ni60（WC）涂层中随着WC-Co质量分数的增加,涂层的耐腐蚀性能呈上升趋势,WC-Co质量分数在12.5%-37.5%范围内,Ni60（37.5%WC）耐腐蚀性能最优。（2）Ni60（Cr3C2）涂层主要物相有Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6等硬质相和Ni-Cr粘结相,喷涂过程中,在高温焰流的作用下粉末中的碳化物发生了少量的脱碳,摩擦磨损实验表明:涂层的显微硬度随着Cr3C2含量的增加而提升,磨损量也随着减少,耐磨性能大小顺序为:Ni60（37.5%Cr3C2）>Ni60（25%Cr3C2）>Ni60（12.5%Cr3C2）。低载荷下,磨损机制为表面疲劳磨损,高载荷下表现为疲劳磨损和一定程度的粘着磨损。电化学腐蚀测试表明:在体积分数5%的H2 SO4介质中,Ni60粉末中加入Cr3C2可提高涂层的耐腐蚀性能,且随着Cr3C2质量分数的提高,涂层耐腐蚀性能越好。（3）Ni60（WC）涂层的硬度明显高于Ni60（Cr3C2）涂层,是因为WC密度大、硬度高,WC颗粒在摩擦磨损过程中支撑了部分载荷,使得Ni60（WC）的体积磨损损失量较少,Ni60（37.5%WC）耐磨性能最优。Ni60（Cr3C2）涂层的孔隙率较低,腐蚀电流密度较少,测试表明:在5%H2 SO 4介质中分数5%的H2 SO 4介质中Ni60（37.5%WC）涂层和Ni60（37.5%Cr3C2）涂层均表现出了良好的耐腐蚀性能。
语种	中文
页码	71
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92973]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	张学东. 超音速火焰喷涂Ni60(WC)/Ni60(Cr_3C_2)涂层组织与性能研究[D]. 2017.

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