WC一1 2Co粉末形态对其涂层组织性能的影响
郭永明，王海军，李绪强
热喷涂技术
摘 要：采用超音速等离子喷涂技术制备两种不同制粉工艺且粉末形态不同的WC一12Co热喷涂粉末，借助Spraywatch一2i 热喷涂粒子测温测速仪、扫描电镜、x射线衍射仪等手段，研究了WC一12Co热喷涂粉末形态对涂层组织、成分、性能及工艺的影响。结果表明，烧结破碎型WC一12Co热喷涂粉末与结构相对疏松多孔的团聚造粒型WC一12Co粉末相比，在等离子射流中的分解较轻，涂层组织更致密，硬度较高且分布均匀。
关键词：热喷涂粉末；等离子喷涂；WC一12Co；粉末形态；超音速等离子喷涂；涂层组织与性能
热喷涂WC-Co涂层具有较高的硬度和耐磨性，广泛地应用于许多领域，如烟气风机、抛砂机件、拉丝绞盘、泥浆泵柱塞等部件的表面改性与修 复。超音速火焰喷涂(HVOF)焰流温度低、速度 高，在喷涂WC—Co涂层时，可以有效地改善WC 相在喷涂过程中的分解现象，涂层质量好，但粉末 沉积效率较低(<45％)，生产成本较高。超音速等离子喷涂 (Supersonic Atmospheric Plasma Spray，SAPS)相对于目前应用较普遍的普通等离子喷涂 (APS)，由于等离子体射流速度的大幅提高(例如喷涂15～45 m的WC—Co颗粒的飞行速度，APS： 150～200m／s，SAPS：300～450m／s)，制备WC．Co涂 层时的沉积效率可高达65％以上，再加上功率大范 围可调及射流本身还原性气氛的特点，涂层的氧化 和失碳问题比常规等离子喷涂大为减轻，涂层质量 可与超音速火焰喷涂WC—Co的水平相媲美。
本文侧重研究商用团聚造粒型、烧结破碎型 WC-12Co热喷涂粉末，热喷涂粉末形态对超音速等离子喷涂WC-12Co涂层组织、成分与性能的影响，为超音速等离子喷涂制备高性能WC-Co涂层提供参考。
结论
在本试验条件下，仅对两种不同形态的 WC-12Co热喷涂粉末的工艺性和涂层的几项常规性能进行了试验研究，热喷涂粉末形态对超音速等离子喷涂层的 成分、组织与性能影响明显。与结构相对疏松多孔的团聚造粒型WC-12Co粉末相比，相同粒度范围的烧结破碎型WC-12Co热喷涂粉末在超音速等离子射流 中的分解更轻微，涂层组织更致密，显微硬度较高 且分布均匀，是超音速等离子喷涂制备常规性能涂 层的优选材料。而团聚造粒型WC-12Co热喷涂粉末的团聚强度显然对其喷涂工艺性有所影响，但通过提高热喷涂粉末的团聚强度，是可以满足其喷涂工艺性要求的。超音速等离子喷涂团聚造粒型WC-12Co热喷涂粉末制备出的微米、亚微米级多孔隙涂层，虽然按常规涂层性能指标衡量并不够理想，但它特殊的涂层组织结构，决定了它特殊的涂层性能，比如涂层的韧性方面、可封孔性、油润滑摩擦磨损等方面，也许能够满足一些特殊应用要求的领域。
参考文献略
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