郭　力　江志顺　尚振涛

湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心，长沙，410082



超音速火焰喷涂WC-17Co涂层的高速磨削机理试验研究

郭力江志顺尚振涛

湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心，长沙，410082

摘要：针对超音速火焰喷涂WC-17Co高硬涂层的加工难题，对WC-17Co涂层进行了高速/超高速磨削试验。通过考察不同金刚石砂轮和磨削工艺参数对磨削力、磨削温度和表面残余应力、表面/亚表面微观形貌和表面粗糙度的影响，讨论了最大未变形切屑厚度与比磨削能的内在关系，分析了磨削温度对表面残余应力的作用规律，探讨了法向磨削力对涂层亚表面损伤的作用规律。结果表明：WC-17Co涂层磨削去除是脆性和延性去除并存；提高砂轮线速度将使磨削力先快速减小后缓慢增大，磨削温度持续升高，涂层磨削从脆性去除转为延性去除的趋势也逐渐增强，表面残余应力由压应力逐渐转变为拉应力，而磨削高温引起涂层热塑性变形是表面残余应力状态转变的根本原因。涂层亚表面磨削损伤层平均深度随法向磨削力的增大而变大。提高砂轮线速度、降低工作台速度和减小磨削深度均能增大涂层磨削塑性去除的比例。

关键词：超音速火焰喷涂技术；WC-17Co涂层；高速磨削；砂轮

0引言

超音速火焰喷涂(HVOF)技术是美国于20世纪80年代初期推出的一种新型热喷涂技术。HVOF工艺制备的碳化钨/钴金属陶瓷WC-Co涂层具有硬度高、孔隙率低、与基体结合强度高(大于70 MPa)等优点；涂层的耐磨性好,对环境友好,对基体疲劳性能影响低,因此，在国内外尤其是航空领域得到了深入研究和广泛应用，HVOF已成为制备WC-Co系列耐磨涂层的首选工艺之一[1]。……