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HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层的性能及滑动磨损机理

陈小明 , 周夏凉 , 吴燕明 , 伏利 , 赵坚 , 王莉容 , 毛鹏展 , 赵鹏 , 马红海

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.018

目的研究WC-10Co4Cr涂层的耐滑动磨损性能及机理.方法在0Cr13Ni5Mo不锈钢基体上,采用超音速火焰喷涂(HVOF)制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层.分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、显微组织,并测试了其硬度、结合强度、孔隙率及在560 r/min和1120 r/min转速下的滑动磨损性能.结果涂层的显微硬度为1325HV0.2,结合强度为72 MPa.涂层组织致密,孔隙率为0.76％.在560 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1∶138.36;在1120 r/min下磨损10h,涂层与基体的磨损失重比为1∶127.44.结论在滑动摩擦磨损的初期,涂层的磨损失效机制主要表现为磨粒磨损.随着滑动速度的增大,涂层的磨损失效机制主要表现为疲劳磨损.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr涂层 , 显微硬度 , 耐磨性能

HVOF 喷涂 WC-12Co 涂层性能及磨蚀机理

周夏凉 , 陈小明 , 赵坚 , 王莉容 , 程文韬 , 伏利 , 毛鹏展

腐蚀与防护

为提高水力机械表面抗磨蚀性能，采用超音速火焰喷涂（HVOF）喷涂微米粉末制备 WC-12Co 涂层，测试了涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度及抗磨蚀性能。利用 XRD 表征了涂层的物相组成，并利用 SEM 分析了涂层的微观组织结构及磨蚀后的表面形貌，探讨了涂层在含沙水流中的磨蚀机理。结果表明，获得的 WC-12Co 涂层的孔隙率为0．83％，平均显微硬度达1189．7 HV0．2，结合强度大于62 MPa，其耐磨蚀性能是基体的3倍以上，有效提高基体的耐磨蚀性能。在含沙水流中的磨蚀主要是由沙粒冲蚀和气体气蚀所引起的。

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-12Co , 显微硬度 , 结合强度 , 磨蚀

超音速等离子与超音速火焰喷涂WC-10C04Cr涂层的性能及磨损机理

吴燕明 , 陈小明 , 周夏凉 , 王莉容 , 赵坚 , 伏利 , 毛鹏展

材料热处理学报

采用超音速等离子喷涂和超音速火焰喷涂分别制备了WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,表征和分析了WC-10Co4Cr涂层的物相组成、微观组织结构,进行了硬度、孔隙率、结合强度及560和1120 r/min下的磨损对比试验.结果表明,超音速等离子喷涂制备的涂层的综合性能与超音速火焰喷涂制备的涂层性能相当.在560 r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶122.15,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶138.36,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损.在1120r/min下磨损10 h,超音速等离子喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶109.53,超音速火焰喷涂制备的涂层与基体的磨损量比为1∶127.44,涂层的磨损机制主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损.

关键词: 超音速等离子喷涂 , 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr , 显微硬度 , 结合强强度 , 耐磨性能

HVAP及HVOF工艺制备WC10 Co4 Cr复合涂层及其性能研究

王莉容 , 陈小明 , 吴燕明 , 周夏凉 , 赵鹏 , 王胄

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.02.003

目的：对比研究超音速等离子喷涂( HVAP )技术与超音速火焰喷涂( HVOF )技术制备WC10 Co4 Cr涂层,并根据涂层组织形貌与电化学特性判断两种工艺的优劣。方法采用SEM及XRD分析WC10 Co4 Cr复合涂层的微观形貌和物相,在3.5%(质量分数) NaCl溶液中对涂层进行电化学分析。结果 WC10Co4Cr涂层由较大的WC颗粒及粘结相组成,在喷涂过程中WC颗粒不断累积形成层片状结构,涂层有较小程度的失碳,形成了具有脆性的W2 C。电化学极化测试表明,超音速等离子喷涂技术制备的涂层表现出优异的抗电化学腐蚀性能。结论超音速等离子喷涂技术制备的WC10 Co4 Cr涂层显微硬度为1197HV,孔隙率为0.50%,腐蚀电位为-0.3947 V,腐蚀电流密度为9.19×10-7 A/cm2,腐蚀速率为1.01×10-2 g/(m2·h),腐蚀深度为1.09×10-2 mm/a,具有与超音速火焰喷涂涂层相似的耐腐蚀性能。

关键词: 超音速等离子喷涂 , WC10Co4Cr涂层 , 电化学特性

超音速火焰喷涂 WC-10Co4Cr 涂层的力学性能及断裂机理

周夏凉 , 陈小明 , 吴燕明 , 伏利 , 王莉容 , 马红海

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201510012

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在不锈钢基体上制备了 WC-10Co4Cr 涂层,测试了涂层的显微硬度和结合强度,研究了涂层的物相组成和横截面、断裂面的形貌,分析了涂层的断裂方式和断裂机理.结果表明：WC-10Co4Cr 涂层的平均显微硬度达1147．6 HV,结合强度为70 MPa；涂层的拉伸断裂为典型的脆性断裂,没有明显的塑性变形过程；涂层中颗粒间的孔隙和微裂纹在外应力的作用下形成裂纹,裂纹沿颗粒与颗粒间的界面扩展并伴随扩展方向的偏转,最终导致涂层的断裂.

关键词: 超音速火焰喷涂 , WC-10Co4Cr 涂层 , 显微硬度 , 结合强度 , 断裂

陶瓷颗粒增强环氧树脂复合涂层的力学性能及断裂机理分析

王莉容 , 吴燕明 , 陈小明 , 伏利 , 毛鹏展 , 周夏凉

电镀与涂饰

采用不同含量的Al2O3、ZrO2、SiC、WC这4种陶瓷颗粒分别制备了陶瓷颗粒增强环氧树脂涂层(陶瓷/环氧复合涂层),测试了所制涂层的洛氏硬度与结合强度.通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察拉伸试验后涂层断裂面的形貌,探讨了涂层的断裂失效方式和断裂机理.结果表明,4种陶瓷/环氧复合涂层的洛氏硬度均较纯环氧涂层高,达到77～107 HR,呈现WC涂层＞Al2O3涂层＞ ZrO2涂层＞SiC涂层的趋势.除了陶瓷颗粒本身的硬度,其与环氧树脂的相容性对涂层洛氏硬度的影响很大.适当的陶瓷颗粒加入量能提高涂层的结合强度,加入过多反而使结合力下降.涂层的气泡或孔隙等薄弱部位作为断裂源,在外应力的作用下形成宏观裂纹,裂纹沿着薄弱区域扩展并发生偏转,最终导致涂层的断裂脱落.

关键词: 陶瓷 , 环氧树脂 , 复合涂层 , 硬度 , 结合强度 , 断裂机理

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数