超音速火焰喷涂参数及粉末粒度对WC-12Co涂层弹性模量的影响

材料工程, 2015, 43(4): 92-97. doi: 10.11868/j.issn.1001-4381.2015.04.016

超音速火焰喷涂参数及粉末粒度对WC-12Co涂层弹性模量的影响

查柏林 ^1, , 高双林 ^2, , 乔素磊 ^3, , 黄定园 ^4, , 袁小阳 ^5, , 林浩 ^6,

1.第二炮兵工程大学,西安,710025

2.第二炮兵工程大学,西安,710025

3.第二炮兵工程大学,西安,710025

4.第二炮兵工程大学,西安,710025

5.西安交通大学,西安,710049

6.第二炮兵工程大学,西安,710025

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51275376)

关键词： HVO-AF , WC-12Co , 纳米结构涂层 , 弹性模量

Influence of HVO-AF Parameters and Particle Size on Elastic Modulus of WC-12Co Coatings

Keywords： HVO-AF , WC-12Co , nanostructured coating , elastic modulus

利用多功能超音速火焰喷涂(HVO-AF)焰流温度的特点(1400～2800℃)分别在三种条件下(HVOF,HVO-AF和HVAF)制备WC-12Co涂层.用Knoop压痕法对涂层的弹性模量进行测试,并测量涂层的显微硬度.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)探讨涂层的显微结构、成分和相组成.结果表明:与微米结构涂层相比,纳米结构涂层组织均匀、致密,孔隙率低,显微硬度与弹性模量均大幅提高,其中HVO-AF状态下制备的纳米结构WC-Co涂层平均硬度与弹性模量最高,分别为1515MPa和308GPa,而HVOF与HVAF状态下的纳米WC-Co涂层平均硬度与弹性模量分别为1390MPa,286GPa和1469MPa,270GPa;HVO-AF状态下的微米结构涂层平均硬度与弹性模量为1065MPa和242GPa.在HVO-AF状态下,焰流温度适中,可有效控制纳米WC-12Co粉末的分解,测得的涂层弹性模量最高.

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