柏洪武，邱晓来，刘长生，王韶毅

(1.重庆工业职业技术学院，重庆 401120；2.超达阀门集团股份有限公司，温州 325105；3.长沙航空职业技术学院，长沙 410124；4.崇义章源钨业股份有限公司，崇义 341300)

0 引 言

超音速火焰(HVOF)喷涂技术具有焰流温度低、沉积速度快、涂层致密性能好、涂层与基体结合强度高等优点，特别适合用来制备机械零件表面防护用高硬度和高耐磨碳化物基金属陶瓷涂层[1-5]。常用的HVOF喷涂材料是WC。WC具有很高的弹性模量和硬度，但是纯WC的韧性较低；若WC与钴、镍等金属黏结相进行复合，不仅可以改善脆性，还可以兼具高硬度和高韧度。当前，应用较多的HVOF喷涂WC基金属陶瓷涂层包括WC-12Co、WC-17Co和WC-10Co4Cr等[1,4]，其中WC-12Co涂层与WC-10Co4Cr涂层具有相近的硬度和耐磨性能。金属钴具有良好的塑性，且与WC之间具有极好的润湿性，所以含钴量越高，涂层的韧性越好，但硬度越低[4]；金属铬在腐蚀性环境下能形成致密氧化膜，从而显著提高涂层的耐腐蚀性能[2-3]。因此，WC-12Co涂层的韧性优于WC-10Co4Cr涂层的，耐腐蚀性能劣于WC-10Co4Cr涂层的[2-3]。在生产实践中，WC-12Co涂层常应用于在腐蚀轻微的“干”态环境中服役的零件，起到磨损防护作用；而WC-10Co4Cr涂层常应用于在腐蚀强烈的“湿”态环境中服役的零件，起到腐蚀和磨损防护作用。近年来，随着钴在新能源行业的大量应用，原本就较昂贵的钴的价格持续上涨；不含钴的WC基金属陶瓷涂层的开发显得尤为必要。金属镍与WC的润湿性也较好，其价格显著低于钴的，可作为钴的替代材料用于制备WC基涂层；球磨时更容易破碎的Cr3C2也可以显著提高WC基涂层的耐腐蚀性能[6]。……