热喷涂氧化铝、碳化钨涂层性能研究

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1、第39卷增刊1石油化工设备Vo1．39Supplement12O10年8月PETKC卜CHEMICAIEQUIPMENTAug．2010文章编号：1000—7466(2010)增刊卜000104热喷涂氧化铝、碳化钨涂层性能研究任武，李晓明。，石成刚(1．江汉机械研究所，湖北荆州434000；2．甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，甘肃兰州730070)摘要：采用爆炸喷涂、超音速喷涂工艺制备了氧化铝、碳化钨涂层，并对2种涂层基本性能以及腐蚀、摩擦磨损特性进行比较分析。结果表明，超音速喷涂碳化钨涂层具有低孔隙率、高硬度、高结合强度、低表面能特点以及优异的耐蚀、耐磨性

2、能。由于在喷涂过程中发生相变，爆炸喷涂氧化铝涂层产生了亚稳定相)，一A1O。，在酸性环境下遭到腐蚀，其综合性能比碳化钨涂层差。关键词：氧化铝涂层；碳化钨涂层；腐蚀；磨损中图分类号：TG174．452文献标志码：AStudyofThermalSprayAluminaandTungstenCarbideCoatingPropertiesRENWu，LIXiao-minga，SHICheng-gang(1．JianghanPetroleumMachineryResearchInstitute，Jingzhou434000，China；2．IanpecTechnolo

3、giesLimited，Lanzhou730070，China)Abstract：Detonationsprayingandhighvelocityoxy—fuel(HVOF)thermalsprayingareusedforaluminaandtungstencarbidecoating．Thenthebasicpropertiesofthecoatingareanalyzed，aswellastheircorrosion，frictionandwearcharacteristics．Theresultsshowedthat，highvelocityoxy—

4、fuelthermalsprayingtungstencarbidecoatingshavelowporosity，highhardness，highadhe—sionstrength，lowsurfaceenergycharacteristicsandexcellentcorrosionresistance，andwearre—sistance，duetothecreationofameta—stablephase7一A12O3duringthespray，thedetonationsprayingaluminumcoatingiserodedintheac

5、idicenvironment．Soitspropertyisworsethanthetungstencarbidecoating．Keywords：aluminacoating；tungstencarbidecoating；corrosion；wearcharacteristic陶瓷材料的化学结构式中一般为共价键或者离蚀、耐磨陶瓷涂层在各个行业得到了广泛的应用，子键结构，键能高，原子问结合力强，表面能低。因但关于这2种涂层之间的性能比较尚未见报道。有鉴此，陶瓷涂层具有化学稳定性高、硬度高、熔点高、摩于此，笔者通过摩擦磨损试验对这2种陶瓷涂层的综擦因数小以及独

6、特的电、磁性能，可被广泛应用于特合性能进行比较，以便为其选用提供试验依据。殊的工况环境，改善和提高机械零部件的使用可靠1摩擦磨损试验性。利用热喷涂技术在工件表面制备陶瓷功能性涂层，能以较低的成本和便利的操作实现工业化生产。1．1试验材料目前，热喷涂氧化铝涂层和碳化钨涂层作为常用的耐试验用氧化铝粉末中TiO。的质量分数为收稿日期：2010—03—25作者简介：任武(1982)，男，陕西西安人，工程师，硕士，从事材料表面处理及腐蚀防护方面的研究和应用工作。石油化工设备2010年第39卷20，粒度为25～45gm；试验用碳化钨粉末WC一10Co4Cr粒度为15-45

7、fm。试验涂层的基体材料为45钢。金相和表面能检测试样尺寸为50mm×20mm×5mm，胶结拉伸结合强度试样尺寸为25．4mm×60mm，腐蚀试样尺寸为30mm×50mm，摩擦磨损销试样尺寸为10mm×10mm×14mm。1．2试验方法氧化铝粉末喷涂工艺参数：喷涂距离180mm，乙炔体积流量1．5m。／h，氧气体积流量2．4n1=j／h，氮气图2碳化钨涂层体积流量0．3／h，爆炸频率4次／s，线速度中的空隙对提高涂层的使用性能是有益的，例如对500mm／min，粉末输送的质量流量25g／min。碳化于油润滑条件下的耐磨涂层、高温下使用的热障涂钨粉末喷涂工艺参数

8、：喷涂距离380mm，氧气体积流层等。