TC18钛合金HVOF喷涂WC-Co涂层的耐磨耐蚀性能研究

发布时间：2017-11-22 16:20

本文关键词：TC18钛合金HVOF喷涂WC-Co涂层的耐磨耐蚀性能研究

【摘要】：TC18钛合金具有高比强度、低密度等优点,已应用于飞机起落架的制造,但在海洋性及湿热环境服役过程中会面临磨损和腐蚀问题。本文采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在TC18基体表面制备WC-12Co和WC-10Co4Cr涂层。分析涂层的成分、物相组织、显微硬度、塑韧性以及结合情况,重点分析涂层的室温摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。分析表明,经超音速火焰喷涂技术制备的WC-12Co和WC-10Co4Cr涂层厚度约为170μm,无明显缺陷,孔隙率低;涂层与基体结合良好,以机械结合为主。WC-12Co涂层由WC相及少量的W2C和Co6W6C脆性η相组成,WC-10Co4Cr涂层则是由WC相及少量的W2C和CoCr相组成。显微硬度和纳米压入测试表明WC-Co涂层的硬度及弹性模量明显高于TC18基体,其中WC-10Co4Cr涂层最高。摩擦磨损测试表明在室温不同载荷和转速下,WC-12Co和WC-10Co4Cr涂层的摩擦系数、磨痕宽度及磨痕深度均低于TC18基体,磨损体积明显小于基体,两种涂层显著改善了基体的耐磨性,其中WC-10Co4Cr涂层显示出最优的耐磨性。在磨损过程中,WC-12Co和WC-10Co4Cr涂层主要发生了磨粒磨损,TC18基体主要的磨损机制是粘着磨损、磨粒磨损和少量的氧化磨损。电化学测试、盐雾试验和人工海水浸泡试验表明,WC-Co涂层能有效地阻止腐蚀介质向内部扩散而对TC18基体进行防护,WC-10Co4Cr涂层抗腐蚀能力更好。WC-12Co涂层主要是发生Co粘结相的腐蚀和失去粘结相支撑的WC颗粒的脱落;XRD测试结果显示,WC-10Co4Cr涂层在测试过程中会生成非连续保护性Cr2O3氧化膜,主要存在局部组织不均匀处腐蚀和孔隙处的膜-孔腐蚀。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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