王长亮 高俊国 汤智慧

(中航工业北京航空材料研究院，北京100095)

AerMet100钢(A100钢)自20世纪80年代被发明并应用以来，是飞机上应用的强度、断裂韧性最高的结构钢［1］.诞生于同一时期的超音速火焰喷涂技术(HVOF，High Velocity Oxygen Fuel spraying)［2］也快速发展，并在航空领域迅速应用［3］.超 音 速 火 焰 喷 涂 的 碳 化 钨 钴 铬(WC10Co4Cr)涂层在很多航空部件上有应用［4］，该涂层与基体的结合强度是一项重要的使用性能.涂层的结合强度不仅受到喷涂工艺及参数、喷涂粉末、基体材料的影响，基体表面的粗糙度也是一项重要影响因素.

本文主要针对AerMet100钢基体吹砂处理的表面粗糙度与超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层结合强度的关系进行研究，同时观察喷涂涂层后对原有表面粗糙度的影响，探讨两者的关系.粗糙度的测量采用了较为新颖、精度更高的白光干涉方法［5］.

1 材料及试验方法

1.1 试验材料

试验材料为AerMet100钢，美国Carpenter公司生产，主要化学成分如表1所示.

表1 AerMet100钢化学成分

试样材料经过最终热处理，σb=1900 MPa.喷涂粉末使用Sulzer Metco公司的WC10Co4Cr粉末，粉末牌号SM 5847，制备方法为团聚烧结，粉末成分及粒度见表2，粉末形貌见图1.粉末颗粒直径主要分布在30 μm，每个颗粒由1～5 μm 的WC颗粒和更大尺寸的Co颗粒团聚而成.

表2 WC10Co4Cr粉末成分及粒度

图1 WC10Co4Cr粉末截面微观形貌

1.2 试验方法

吹砂使用长空机械股份有限公司生产的GP-1型喷砂机，喷涂使用Sulzer Metco公司的DJ2700超音速火焰喷涂系统.研究过程中对试样的处理分为吹砂、喷涂涂层、退除3个步骤.吹砂使用24 ～100 目(165 μm ～700 μm)的白刚玉砂.通过调整不同的喷砂压力和喷……