CrZrCu超音速火焰噴涂(HVOF)工藝優(yōu)化與涂層性能.pdf

1、本文采用HVOF工藝在CrZrCu上噴涂了CoCrMoSi和CoNiCrAlY合金涂層。利用熱力學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)原理對(duì)HVOF燃燒室壓力與溫度，顆粒的速度與溫度進(jìn)行了理論計(jì)算。對(duì)影響涂層質(zhì)量的主要因素進(jìn)行了正交化試驗(yàn)，研究了工藝參數(shù)對(duì)涂層質(zhì)量的影響。通過(guò)金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析儀以及 X射線衍射儀等分析測(cè)試手段對(duì)涂層和鍍層的結(jié)合強(qiáng)度、孔隙率、顯微硬度、冷熱疲勞性能和磨損性能等進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試與分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，燃燒室壓力

2、對(duì)涂層質(zhì)量的影響最大，噴涂距離的影響次之，而燃燒室溫度和工件表面處理效果相對(duì)較小。涂層平均顯微硬度為840HV0.1，是電鍍層的2倍以上；帶打底層的涂層的結(jié)合強(qiáng)度最高，高達(dá)90.6Mpa，涂層的結(jié)合強(qiáng)度是鍍層的4倍以上；450℃時(shí)，CoMoCrSi合金涂層的冷熱疲勞壽命是電鍍層的3倍以上。800℃時(shí),HVOF涂層冷熱循環(huán)壽命略高于電鍍層； CoCrMoSi涂層和NiCo鍍層均發(fā)生了磨粒磨損和粘著磨損，涂層的抗磨損性能遠(yuǎn)高于電鍍層。同樣磨

3、削條件下（30分鐘），電鍍層失重0.5986g時(shí)，噴涂層僅僅失重0.0572g，電鍍失重是噴涂的10.5倍還多。
　　通過(guò)微觀組織分析表明，優(yōu)化前的涂層缺陷較多，界面缺陷使涂層的結(jié)合強(qiáng)度降低；優(yōu)化后的涂層組織比較致密，缺陷較少。揭示了涂層以機(jī)械咬合為主，材料產(chǎn)生部分冶金結(jié)合。通過(guò)微觀組織和能譜分析表明，涂（鍍）層冷熱疲勞脫落前在涂層與基體結(jié)合面上，在高溫氧化氣氛中首先發(fā)生氧化，生成氧化層，隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，氧化層逐漸增厚，當(dāng)氧化