论文部分内容阅读
超音速火焰喷涂WC-Co涂层由于其WC硬质相的高硬度和Co粘结相的良好韧性,使其在耐磨损的工作环境中具备良好的耐磨性。但是在一些条件苛刻的耐腐蚀领域,WC-Co涂层难以理想胜任,从中添加微量元素可望能够成为耐磨损耐腐蚀工程应用领域的关键材料。因此本文对超音速火焰喷涂WC-Co-Cr和WC-Co涂层的动态腐蚀过程及冲蚀磨损过程进行观测,为不同工况下的选材和新材料的开发提供理论和基础数据。本文采用超音速火焰喷涂技术制备WC-17Co和WC-10Co-4Cr涂层,并对其微观组织结构、物相成分、力学性能进行分析。为模拟海洋和大气,石油条件下的腐蚀环境,在实验室条件下对涂层分别进行了NaCl盐雾腐蚀试验和Na2SO4浸泡腐蚀试验,对涂层不同腐蚀时间段的表面进行分析观察,得出腐蚀失效机理。冲蚀磨损试验结果表明：涂层的耐冲蚀磨损性能与其硬度和韧性有关。在60°攻角下,WC-17Co涂层的耐冲蚀磨损性能优于WC-10Co-4Cr涂层。WC-17Co涂层的主要冲蚀磨损机制是塑性犁沟变形；次要冲蚀磨损机制为微观剥落磨损机理和疲劳磨损机理。WC-10Co-4Cr涂层的主要冲蚀磨损机制是疲劳磨损机理和微观剥落磨损机理,次要冲蚀磨损机制是塑性犁沟变形机理。NaCl盐雾腐蚀试验和Na2SO4浸泡腐蚀试验都说明：WC-10Co-4Cr涂层的耐腐蚀性能优于WC-17Co涂层。NaCl盐雾腐蚀两者的耐腐蚀性相差近十倍,WC-17Co涂层的腐蚀主要是Co粘结相的腐蚀,WC与Co的电偶作用加速了腐蚀,WC颗粒失去粘结相的支撑后脱落。WC-10Co-4Cr涂层的腐蚀为孔隙处发生的点蚀或组织不均匀处产生的腐蚀。Na2SO4浸泡腐蚀中,WC-17Co和WC-10Co-4Cr涂层的腐蚀速率有所减慢。XRD结果表明：WC-10Co-4Cr涂层表面形成了一层非连续性的Cr203膜,在腐蚀过程中能有效阻隔腐蚀液对涂层的破坏。