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本文利用超音速火焰喷涂设备,进行碳化物类金属陶瓷耐磨涂层研究,主要分两大类:WC-12Co和Cr3C2-25NiCr,调整相关喷涂参数,研究了涂层封孔处理工艺及参数调整对涂层性能的影响,旨在开发出实用性好的耐磨涂层及其相关的一系列工艺,改善实际冶金环境中的辊子类备件的表面性能。利用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪研究了涂层的组织及成分,测试了涂层的孔隙率、结合强度、硬度、纳米压痕及高温磨损性能,并对涂层进行了封孔处理研究,结果表明:HVOF喷涂Cr3C2-25NiCr涂层,喷涂参数的改变对涂层物相的影响较小,涂层主要由Cr3C2、Cr7C3,NiCr和Cr2O3构成,其中铬的碳化物占主要部分;当燃烧压力增大时,涂层的孔隙率降低,硬度增加;当送粉量增大时涂层孔隙率和硬度先减小后增大;燃烧压力为10.6bar、送粉量为33.5克/分钟的Cr3C2-25NiCr涂层结构性能较好,高温磨损时磨损量较少,涂层的耐磨损性能最好,磨损机理主要为磨粒磨损伴随轻微的黏着磨损;HVOF喷涂Cr3C2-25NiCr涂层使炉辊表面的使用寿命提高了3~4倍。HVOF喷涂进口的WC-12Co粉末,喷涂距离改变涂层物相基本不变,涂层主要由WC、η(Co3W3C、Co6W6C)相和W2C构成;涂层孔隙率低于1%,硬度均在1000HV1左右,喷涂距离为340mm时得到的涂层基本性能最优。开发出的喷涂工艺制备的WC-12Co涂层,在热镀锌生产线上的沉没辊和稳定辊表面修复上,实际使用效果良好,辊子的使用寿命提高了3倍。HVOF喷涂不同粒径国产WC-12Co粉制备的涂层,孔隙率均较低(<1%),结合强度好,硬度高,其中粒径较小的WC-1和WC-3涂层结构性能较好,粒径大小对涂层物相的影响较小;WC-12Co涂层磨损主要为磨粒磨损,涂层具有良好的抗高温磨损性能,高温磨损时氧化脱落很少,磨损量低,WC-1与WC-3的磨损率最低,耐磨损性最好。封孔剂从涂层表面开始渗入,表层富集较多,往涂层内部开始减少,封孔层的结合力较好;封孔处理后的涂层摩擦系数降低,磨痕表面中凹坑和划痕较少,封孔剂进入涂层内部有利于保护涂层颗粒在磨损时的较多脱落,封孔处理对涂层的耐磨性有益;两种封孔剂封孔处理后涂层孔隙率均降低,封孔层的结合力在15N左右,可以有效避免封孔层的轻易脱落。