等離子噴涂WC-Co涂層的脫碳機(jī)理研究.pdf

1、熱噴涂制備WC-Co涂層已經(jīng)在航空航天、發(fā)電、冶金等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，具有成本低，沉積效率高等很多優(yōu)點(diǎn)。然而在噴涂過程中過高的溫度和氧化性氣氛會(huì)導(dǎo)致WC脫碳分解，生成的脆性相嚴(yán)重地降低了涂層的耐磨性能。
　　本文采用大氣等離子噴涂技術(shù)，以WC-12Co為原始粉末，運(yùn)用X射線衍射儀，掃描電子顯微鏡，X射線光電子能譜儀，高溫差示掃描量熱儀等設(shè)備對(duì)水收集噴涂粒子，扁平粒子和涂層進(jìn)行了深入的研究，以了解噴涂過程中發(fā)生的物相反應(yīng)和微觀

2、結(jié)構(gòu)演變。結(jié)果表明粒子在飛行過程中的受熱狀態(tài)差異是導(dǎo)致涂層結(jié)構(gòu)不均勻的主要因素。等離子噴涂WC-Co涂層存在很多缺陷，在噴涂過程中大部分WC顆粒發(fā)生了嚴(yán)重的相變分解，生成W2C，金屬W和參與形成Co基固溶體，并且涂層中還存在很多非晶相。
　　等離子噴涂WC-Co過程中主要有兩種脫碳分解機(jī)制：粒子表面的WC顆粒直接被氧化脫碳；內(nèi)部的WC顆粒在高溫下受熱分解并溶解進(jìn)入液相Co基體中，C元素從Co基體中不斷擴(kuò)散至粒子表面而被氧化。

3、>　　W2C和金屬W既可以是在粒子飛行過程中由表面的WC顆粒直接氧化脫碳生成，也可以是在粒子冷卻過程中從缺碳的液相中沉淀析出。涂層中的W2C沿著WC顆粒的界面外延生長并呈現(xiàn)出包覆結(jié)構(gòu)，而金屬W則大多分布在扁平粒子邊緣處。根據(jù)液相成分的不同還可以析出h相和γ相。
　　等離子噴涂WC-Co的噴涂工藝參數(shù)以及原始粉末特性都對(duì)噴涂過程中的脫碳行為產(chǎn)生影響。通過XRD定性分析和Rietveld定量分析方法進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)果表明噴涂功率越大