万伟伟 高 峰 王 旭 国俊丰

(矿冶科技集团有限公司，北京 100160)

超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层具有良好的耐磨性和耐蚀性，是目前替代镀硬铬的首选方案，已经广泛应用于飞机起落架、叶轮叶片、闸板、球阀等部件的表面防护[1]。滑动摩擦磨损性能是WC-10Co4Cr涂层使用中的一项重要性能[2]，而实际应用中滑动摩擦磨损性能由涂层微观组织决定。热喷涂涂层是大量单个颗粒撞击到基材后堆积而形成的，撞击时颗粒的熔化状态不同，有的完全熔化或部分熔化，有的呈固态。颗粒撞击后的形貌会影响涂层的组织结构。超音速火焰喷涂过程中涂层组织会因为喷涂角度、喷距等工艺参数的变化而变化，进而影响涂层的摩擦磨损性能[3-7]。在实际喷涂过程中，因各种喷涂工艺参数(如工件形状、工装、喷枪状态、气流、送粉等)和喷涂粉末原料性质(粉末粒度、流动性、成分均匀性)等多种因素，喷涂颗粒变形情况复杂，喷涂颗粒可能会产生未熔颗粒、过熔颗粒等不同状态。本文从WC-10Co4Cr颗粒在超音速火焰喷涂过程中产生的不同撞击变形形貌角度分析讨论喷涂缺陷对涂层摩擦磨损过程的影响。

1 实验材料与实验方法

1.1 实验材料

喷涂粉末为某进口WC-10Co4Cr喷涂粉末，粒度规格为-45+15 μm，微观形貌如图1所示。

图1 WC-10Co4Cr喷涂粉末的SEM形貌Fig.1 SEM image of WC-10Co4Cr powder

1.2 涂层制备

采用Praxair公司生产的JP8000超音速火焰喷涂设备制备涂层，制备工艺参数见表1。

表1 超音速火焰喷涂工艺参数Table 1 Supersonic flame spraying process parameters

1.3 实验方法

1)扁平粒子收集

对扁平粒子的收集方法如图2所示。采用尺寸为50 mm×10 mm×1 mm的316L不锈钢片收集扁平粒子。……