崔永静，孙晓萍，陈斌，郭孟秋，汤智慧

(1.北京航空材料研究院，北京 100095;2.沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015; 3.北京新立机械有限公司，北京 100039)

热喷涂技术制备Cr3C2-NiCr涂层可以显著提高零部件的磨损、冲刷、燃气腐蚀性能，最高使用温度可达900℃，广泛应用于航空发动机、地面燃气轮机、汽轮机及泵轴部件防护[1-3]。

涂层的性能主要依赖于喷涂粉末、工艺和喷涂参数。常用的喷涂粉末主要Cr3C2-20NiCr及Cr3C2-25NiCr等，其中NiCr为粘结相和Cr3C2为硬质相。喷涂过程中NiCr相受工艺影响产生一定非晶化转变，Cr3C2相在高温下发生脱碳反应生成Cr7C3或Cr3O2相，组织结构的转变在一定程度上影响涂层的性能。

目前，制备Cr3C2-NiCr涂层常用的喷涂工艺有爆炸喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂等。目前工艺研究的重点主要集中于超音速火焰喷涂技术，由于受到美国等发达国家对爆炸喷涂技术的垄断，爆炸喷涂技术制备Cr3C2-NiCr涂层的研究较少，但应用非常广泛。如美国ELLIOTT 公司生产的10MW烟气轮机的叶片的涂层便是由联合碳化物公司采用爆炸喷涂技术喷涂的金属陶瓷涂层( LC-IC涂层) 其性能指标如下:硬度HV0.3775；硬度HRC63；结合强度≥68.9 Mpa；金相表观孔隙率≤l%。

另外，西屋公司等采用采用爆炸喷涂在汽轮机末级叶片制备碳化铬涂层解决汽轮机末级叶片的气蚀问题，效果显著。

本项目针对燃气轮机、汽轮机及泵轴的防护需求，采用爆炸喷涂技术制备了Cr3C2-35NiCr涂层，利用SEM、EPMA、XRD等手段对涂层显微组织和基本性能进行了表征和分析。

1 实验方法

1.1 实验材料

试验基体材料选用45#钢，金相试样尺寸为100mm×10mm×1mm，结合力试样尺寸为Ф25.4mm×33mm，试样喷涂表面光洁度为Ra0.8。……