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超音速火焰喷涂WC-Co涂层超高速磨削试验研究*

2012-08-14盛晓敏

湖南大学学报(自然科学版) 2012年9期

郭 力,易 军,盛晓敏

(湖南大学 机械与运载工程学院,湖南 长沙 410082)

涂层是指附着在某一基体材料上起某种特殊作用,且与基体材料具有一定结合强度的薄层材料.它可以克服基体材料的某种缺陷,改善其表面特性,如光学特性、电学特性、耐腐蚀性、耐磨损性和提高机械强度等.随着航空航天、电子、军工等尖端科学技术的发展,涂层技术得到了持续高速的发展[1].

WC-Co是常用的WC系涂层材料,具有良好的韧性,但抗盐雾腐蚀性能较差;WC-CoCr是在 WC-Co上发展起来的,其具有良好的抗腐蚀性能1.氧气助燃超音速火焰喷涂(High Velocity Oxygen Fuel,以下简称HVOF)具有火焰温度更低、粒子速度更高的特点.用超音速火焰喷涂所制备的 WC-10Co4Cr涂层,涂层致密,孔隙率小于1%;涂层与基体的结合为机械和半冶金结合,结合强度较高,可大于70MPa,硬度可以达到1 100~1 300HV、可以获得很高的耐磨性能[2].

超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr涂层的优越性能使得其只能采用金刚石砂轮进行磨削加工,国内外学者针对高硬度、高耐磨性涂层的后期机械加工做了大量的研究工作[3-7],发现传统的磨削加工过程中存在以下问题和技术难点:

1)高的硬度和耐磨性使得磨削力比较大、砂轮损耗大;

2)涂层属于脆性材料,磨削过程中难以获得很好的表面质量,表面裂纹难以控制;

3)磨削砂轮速度较低,磨削效率很低,磨削深度通常为几μm.

本文通过进行磨削工艺试验,研究了不同砂轮线速度条件下超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr涂层的磨削效果;研究了在超高速磨削条件下……

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