喷涂角度对内孔HVOF制备纳米WC-10Co4Cr涂层组织及抗泥沙冲蚀性能的影响

作者：张磊; 曹文菁; 霍嘉翔; 张凯; PANDEY Roshan; 陈小明^*

来源：稀有金属与硬质合金, 2022, 50(05): 52-58.

DOI：10.19990/j.issn.1004-0536.2022.05.052.07

• 纳米WC-10Co4Cr涂层
• 超音速火焰喷涂(HVOF)
• 内孔喷枪
• 喷涂角度
• 微观组织
• 显微硬度
• 泥沙冲蚀

采用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂(HVOF)技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层，研究了45°和90°两种内孔喷枪的喷涂角度对涂层组织和性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了不同喷涂角度下涂层的物相组成和微观组织，通过金相显微镜和维氏硬度计测定了涂层的孔隙率和显微硬度，利用粗糙度仪和光学轮廓仪表征了涂层表面的粗糙度及三维形貌，并利用冲蚀磨损试验机对比研究了基材与涂层的抗泥沙冲蚀性能。结果表明：45°和90°两种内孔喷枪所制备纳米WC-10Co4Cr涂层主要成分均为WC、W2C和非晶态CoCr合金相，小角度喷涂易导致条状孔隙缺陷的产生。两组涂层的孔隙率均随喷涂角度的减小而增大；显微硬度随着喷涂角度的降低而下降，两组涂层均在垂直喷涂时达到最高硬度值，分别为1 313 HV0.2和1 383 HV0.2;表面粗糙度随着喷涂角度的减小而升高；抗泥沙冲蚀性能随喷涂角度的增大而提高，两组涂层均在垂直喷涂时获得最高的抗冲蚀性能，分别是基材的7.12倍和5.39倍。内孔HVOF在40°以上的喷涂角度下所制备涂层可保持较好的组织性能，适合工件狭小内空间的喷涂强化。

• 单位
  水利部产品质量标准研究所