电弧喷涂含碳化物陶瓷涂层性能的研究

《电弧喷涂含碳化物陶瓷涂层性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要摘要金属陶瓷复合涂层既具有陶瓷的高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化和高的化学稳定性，又具有金属的高韧性和可塑性，是一种较为理想的涂层材料。热喷涂制各金属陶瓷复合涂层的方法有粉末火焰喷涂法、等离子喷涂法、高速火焰喷涂法和电弧喷涂法等。相比其他热喷涂方法，电弧喷涂技术成本低、操作简单，便于现场原位旖工、容易调整涂层化学成分。本文采用电弧喷涂含碳化物(啊c、WC、Cr3C2)陶瓷粉末的粉芯丝材，在低碳钢基体上制备了铁基陶瓷复合涂层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)、X射线衍射

2、仪(XRD)等先进测试手段对电弧喷涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进行分析。采用MLS．225型湿砂橡胶轮磨损试验机评价了涂层的耐磨粒磨损性能。并研究了粉芯中碳化物含量、后热处理温度对涂层组织结构和磨损性能的影响。本文研究成果如下：1．采用电弧喷涂含碳化物陶瓷的粉芯丝材，制备铁基陶瓷复合涂层是可行的，并可获得具有优良综合性能的耐磨涂层，其涂层的相对耐磨性是对比样Q235钢的6～18倍。2．系统研究了陶瓷与合金体系的匹配关系，以及陶瓷含量对涂层耐磨性的影响。随着粉芯中陶瓷相(nc、WC、Cr3C

3、2)含量的增加，涂层的显微硬度有所增加，涂层的耐磨损性能逐步提高，当陶瓷含量达到一定含量时，涂层的耐磨损性能又开始降低。3．系统研究了后热处理对涂层性能的影响。随着后热处理温度的升高，涂层的显微硬度逐步增加。但耐磨损性能变化各异，TiC涂层的耐磨损性能逐步增加。WC涂层的耐磨损性能先降后升。Cr3C2涂层的耐磨性逐步降低。4．涂层的磨粒磨损在脆性脱落与犁沟切削共同作用下发生。涂层耐磨性好的原因主要是涂层中塑性较好的基体硬度较高，同时在基体中含有一定的碳化物硬质相。随着磨损时间的增加，三种涂层的耐磨

4、损性能增强。关键词粉芯丝材；碳化物陶瓷；铁基复合涂层；电弧喷涂；磨粒磨损；ABSTRACTCermetcomrx谪ec,锄agshavehj曲k旷drE瓯w跚resistanc毛h勘temper-曲lreoxidatio巩corrosionresistance锄dh碘chemical嘲bil船alsohaveh蜘toughnessandplasticity．Therefore,it'saperfeetcoatingmaterial．Atrxesent，manylhea'malsprayingmel

5、hcKISfor优删composite俐nghavebeencommonlyused,轴dl舔powderfl锄espray堍plasmasvrayin岛HVOFsprayingand玳sr,rayir蟮Comr,∞dwithseveralstrayingmethods'arcsprayinghastheadv￡mlagesofeasy-adjustingchemicalcompositions,lowcostandoperatingonsiteapplicable．Inlifts咖觑iron-b

6、asedcompositec,谢ngswmdepositedonmildsteelsubswateby蕊甲田‘jIlgcoredwirewith啊C，WC，Cr3c2eemaiepowders．Themieroslmca昵phasecompositionsandwornsurfacemorphologiesofthe∞撕119sw雠examinedbym(1Ⅱ-lSof0pd吼scannjllgelectronmicrosco形imdX-raydi妇b甜olLTheabrasi∞、唧l芑sismn

7、ceplq础w哦evaluatedbyMLS-225wetsand／rubberwheel钯毗Theeffectofcarbidecemniccontentincoredwireandpodheat㈣Ollthe芦ope而嚣of廿leeoaangswasstudied．R嚣朗rchresultsa／easfollows=1．Itisfeasa'blelhatiron-basedcompositecoatingsweredepositedonmildsteelsubsmlte坶眦spray堍core

8、dwirewith"tiC,WC,％∞ralllicpowdemTheresultsshowedlhatalleoa血gsexta'bitedbetterabr'dsivewe盯嬲i蚰磺andaboutp18timeshigherthanthatof位Q235mildsteeL2．TheexperknerItstudiedthem纰她ofceramicandalloyssysmn,蚀infl啾ofcermlicconmltonlheabrasionⅥ啊resismn∞ofcompo