第三章 超音速火焰喷涂WC-Co涂层的磨粒磨损实验结果及分析 3.1 WC-Co表面形态观察及分析 3.1.1粉末原始形态
图2-1所示为喷涂用WC-12Co粉末的表面形貌。可以看出,WC-12Co粉末近似呈球形,但也存在少量破碎的粉末。
图2 - 1 WC-12Co粉末表面形貌(A低倍,B高倍)
3.1.2磨粒原始形态
图2-2所示为本试验所用磨料棕刚玉,可以看出,棕刚玉呈多角形块状。
图2-2
3.1.3扫描电子显微镜组织观察
在喷涂的试样和磨损后的试样中选取形貌较好的拍摄扫描电子显微镜图片,进行微观结构观察。
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扫描电子显微镜
3.2磨粒磨损结结果分析 3.2.1载荷对涂层磨损失重量的影响 7 7平均磨损失重/mg654321051015平均失重率 /mg6543210 载荷/N51015载荷 /N
①(800-棕刚玉) ②(1000-棕刚玉)
平均磨损失重量 /mg 65432151015载荷 /N
③(1200-棕刚玉)
通过上面三组图可以看出:在相同燃气流量下随着载荷的增加,其平均磨损失策越严重。
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3.2.2燃气流量对涂层磨损失重量的影响
① WC-12Co涂层(800)磨损后表面形貌(A:5N,B:10N,C:15N)
② WC-12Co涂层(1000)磨损后表面形貌(A:5N,B:15N)
③ WC-12Co涂层(1200)磨损后表面形貌(A:5N,B:10N,C:15N)
通过对上面三组图的观察可以看出:对于WC-12Co涂层,随着燃气流量的增加,在相同的载荷下,其磨损越严重。
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结论
通过对三种不同燃气流量下所制备的HVOF喷涂WC-12Co涂层进行表面形貌分析,得到了以下结论:
( 1 )对相同燃气流量条件下制备的WC-12Co涂层,载荷越大,磨料对涂层的切削作用增强,使得涂层的磨损失重量越大。
( 2 )在磨损载荷相同时,燃气流量对涂层的磨粒磨损性能有显著影响,较大的燃气流量有利于提高涂层的耐磨粒磨损性能。
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参考文献
[1] 田欣利,王志健.超音速火焰喷枪设计理论与数值模拟的研究进展[J].焊接
学报,2002,23(1):93-97.
[2] 王志健,田欣利,胡仲翔.空气超音速火焰喷枪设计理论与数学模型的建立
[J].材料科学与工程,2002,(1):54-57. [3] 杨辉.超音速火焰喷涂的火焰速度特性[J].中国表面工程,1998,(2):37-41. [4] 张云乾,丁彰雄,范毅.HVOF喷涂纳米WC-12Co涂层的性能研究.中国表
面工程[M],2005,18(6):25-29 。. [5] 肖明颖等.超音速火焰喷涂涂层耐泥浆冲蚀性研究.兵器材料科学与工程[J],
2007,30(1):42--45 [6] 王海军等.超音速等离子与HVOF喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损性能研究[J].材
料工程,2005(4):50~54
[7] 王志平等.超音速火焰喷涂WC涂层抗热疲劳性能的研究.焊接,2005(II):
46~48 [8] 赵文轸.金属材料表面新技术[M].西安:西安交通大学出版社,l992.
[8] 王群等.HVOF制备亚微米结构WC-12Co涂层性能研究.湖南大学学报(自然
科学版)[M],2007,34(2):56--59
[9] Verstak A,Baranovski V.Activated Combustion HVAF Coatings for Protection
Against Wear and High Temperature Corrosion[A].International Thermal Spray Conference 2003.Advance the Science and Applying Technology[C].Orlando:Fl,2003.(5-8):535-541.
[10] 徐滨士.王海军,朱胜,等.高效能超音速等离子喷涂技术的研究与开发
应用[J].制造技术与机床,2003,(2):30.33 [11] 郭立峰.黄立国.超音速电弧喷涂在风机叶轮上的应用[J].材料保护,2002,
(1):43-45.
[12] 粱秀兵,徐滨士.先进的冷喷涂技术[J].修理与改造,2001,(12):l9-21. [13] Daniel W Parker and Gerald L Kutner,HVOF-Spray Technology Poised for
Growth.Advanced Materials&Processes.1991(4):68-74 [14] Thrope ML and Rechter HJ.A Pragmatic Analysis and Comparison of the HVOF
Process.Thermal Spray Technology,1992(6)
[15] 李长久.超音速火焰喷涂及涂层性能简介.表面工程[J],1996.(4):29 [16] 庄军.HV0F——热喷涂领域的新成员.机车车辆工艺[J],1997,(6):28 [17] 周贻茹,施昌勇,许亚兰.超音速火焰喷涂—— 宇航材料研究的重要工艺
[J].宇航材料工艺,1996,(3):58
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谢 辞
本文是在汪洪涛老师的精心指导和悉心关怀下完成的。导师严谨求是的治学态度、渊深广博的学识和平易近人的为人给学生留下了深刻的印象,将会使学生受益终身。值此成文之际,谨向汪老师表示衷心的感谢和致以崇高的敬意!
同时在实验工作中,陈枭老师给予了大量帮助。在此,向他表达衷心的感谢! 感谢老师和同学对我的关爱和支持!最后,还要感谢关心、支持和帮助我的所有人!
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