热处理对等离子喷涂WC-12Co涂层一基体结合性能的影响
吕志胜。彭文浩，郝建民
材料热处理技术
摘要：通过等离子喷涂制备WC-12Co涂层。经过对涂层进行不同温度热处理并对其进行微观结构的表征和力学性能的测试；研究不同热处理后涂层性能和结构的变化，并通过扫描电镜、能谱分析仪等分析手段对等离子喷涂制备的WC-12Co涂层进行显微结构分析。结果表明：经过热处理后涂层基体的界面硬度得到提高，结合强度也得到提高。
关键词：等离子喷涂；WC-12Co；热处理；结合强度
等离子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的喷涂方法。它以其等离子体射流温度高、速度高、喷涂时对工件的热影响小等优点，在制备耐磨涂层方面得到了广泛应用。WC-Co涂层是硬面涂层，WC相具有高硬度和高耐磨性．而Co相作为粘结相，使涂层具有一定的强度和韧性。WC-Co涂层以其良好的抗滑动磨损、磨料磨损、微动磨损和冲蚀磨损等性能，已被广泛用作航空、汽车等行业耐磨零件的保护层M。由于等离子喷涂涂层主要以机械结合为主，结合强度不高，且因其固有的不均匀性而影响涂层的性能。热处理可以改变工件内部显微组织或表面化学成分，从而改变工件的使用性能。
本文采用等离子喷涂法，通过工艺制备WC-12Co涂层。研究热处理对WC-12Co涂层硬度、结合强度和表面化学成分的影响。
1实验材料与方法
1．1实验材料
实验基体材料采用Q235钢；喷涂材料为50～70µm的WC-12Co粉末。
1．2等离子喷涂参数
采用GP80的等离子喷涂设备，选用的喷涂工艺参数为：工作电压55V，工作电流550A，主气(m)压力O．55MPa，次气(N2)压力O．55MPa，送粉速度109／min。主气流量40L／min。喷涂距离100mln。喷涂涂层厚约0．6mm。
1．3热处理方法
采用如上实验材料和工艺参数制备好4组试样，分别记为T0、Tl、T2和T3。TO试样不经过热处理，Tl、T2和T3试样在SXL．1304型程控箱式电炉中分别进行400、600和800℃热处理，具体处理工艺如图l所示。
1．4涂层测试
采用HXD．1000TC型显微硬度测试仪，载荷10N，保持时间15S，测定不同热处理前后试样涂层和界面显微硬度(涂层测试选取涂层内部中间部分，界面测试选取靠近界面涂层当中)。采用微机控制电子万能测试机CMT5305测定试样涂层与基体之间热处理后的结合强度。利用SEM观察热处理前后涂层一基体界面组织的形貌。利用EDX分析800℃中温处理前后涂层、界面和基体的元素分布。
省略
3结论
(1）经过中温热处理后的涂层和界面显微硬度均有提高．热处理促进了界面之问元素扩敲．降低了馀层和界面的内应力水平．热处理温度越高显微硬度提高越明显。
(2)等离子喷涂WC．Co涂层与基体结合良好，具有较高的结舍强度．经过中温址理后．结合强度提高15％。
(3)经过中温处理后涂层与基体之闻发生了元素的扩散．形成了更加均匀的固溶体．800℃中温热处理后，涂层和基体达到了一定程度的冶金结台。显著地提高丁涂层一基体间界面的综台性能。
图略
参考文献略
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