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基于柔性金属布技术的梯度WC增强NiCrBSi合金涂层的制备及性能

2018-06-22,,

机械工程材料 2018年6期

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(华东理工大学机械与动力工程学院,承压系统与安全教育部重点实验室,上海 200237)

0 引 言

碳化钨(WC)增强镍基合金涂层因具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等优点而在航空、军事、化工、医疗等领域得到了广泛研究和应用。目前,WC增强镍基合金涂层的制备方法主要有火焰喷涂、爆炸喷涂、堆焊、激光熔覆等。由于WC与镍基合金的热膨胀系数和弹性模量错配较大,火焰喷涂、爆炸喷涂制备的涂层在使用过程中因涂层与基体间的结合力较弱,易发生开裂甚至剥落[1-2];堆焊技术制备的涂层残余应力大,机加工量较大[3];采用激光熔覆工艺制备时,WC颗粒易沉积在涂层底部,难以起到增强涂层表面的作用,且会在涂层底部产生应力集中,造成缺陷[4-5]。基于此,研究人员开发出了一种基于柔性金属布的涂层制备技术,该技术将硬质相和聚合物辊压成布,再将其黏附于金属基体表面,然后钎焊成冶金结合的复合涂层。柔性金属布可以黏附于复杂结构零部件表面;钎焊时因金属布和基体同时受热,涂层的热残余应力较小[6];且涂层的厚度变化范围大、表面粗糙度小:因此,基于柔性金属布的涂层制备技术得到了广泛应用。美国肯纳金属公司、中国江西恒大公司均已成功将该技术应用于多种机械构件的耐磨、耐冲蚀等表层防护中。陆善平等[6-7]研究了钎焊工艺和WC硬质相含量对涂层性能的影响,发现在1 080 ℃×10 min钎焊后涂层与基体的结合性能最佳,结合强度为367 MPa,所得涂层的抗磨料磨损性能远高于火焰堆焊WC-17Co/NiCrBSi涂层的;……

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