颜 维,周伍喜,雷 勇,李玉玺,王 杨

(1.自贡长城硬面材料有限公司,四川自贡643000; 2.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083; 3.自贡硬质合金有限责任公司,四川自贡64300)

不同微观结构WC-20CrC-7Ni喷涂粉末及涂层性能的研究

颜 维1,周伍喜2,3,雷 勇1,李玉玺1,王 杨3

(1.自贡长城硬面材料有限公司,四川自贡643000; 2.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙410083; 3.自贡硬质合金有限责任公司,四川自贡64300)

采用团聚烧结生产过程中不同微观结构、粒度-45μm～+11μm的WC20CrC7Ni球形喷涂粉末为原料,并采用超音速火焰喷涂在同一喷涂参数下制备各WC20CrC7Ni涂层,应用金相显微镜、X-射线衍射仪、显微硬度计、摩擦磨损设备等表征粉末和涂层的结构和性能。结果表明:三种微观结构的WC20CrC7Ni喷涂粉末松装密度接近(4.3g/cm3～4.5g/cm3),各粉末物相一致;微观结构致密的WC20CrC7Ni喷涂粉末形貌、流动性较微观结构疏松的粉末差,制备的涂层的沉积效率较低为40%;WC20CrC7Ni各涂层的孔隙率、物相均一致,微观结构疏松的粉末制备的涂层显微硬度高(1 360±57)、沉积效率高(49.5%)、耐摩擦磨损性好;WC20CrC7Ni各涂层的摩擦因数接近(0.65～0.69),磨损体积仅为316不锈钢的1/46～1/10。

热喷涂;硬质合金;碳化钨;磨损;粉末性能

1 引言

热喷涂制备的硬质合金涂层在各工业领域有着广泛的应用,能显著提高各零部件在恶劣工况(腐蚀、磨损、冲刷、高温等)下的使用寿命[1-3]。该型涂层一般由高硬度的硬质相(WC、Cr3C2、WC+Cr3C2等)和粘结相(Co、Ni、CoCr、NiCr等)构成。超音速火焰(HVOF)喷涂技术制备的涂层结合强度高、孔隙率低、氧含量低,已成为制备WC基、Cr3C2基硬质涂层的首选方法[4-5]。目前市场需求和应用研究较多的碳化钨基涂层体系为WC-Co、WC-Ni、WC-CoCr,为了提高单一粘结相或硬质相涂层的耐腐蚀性和抗高温性能,常采用复合粘结相或复合硬质相体系。……