纳米稀土添加剂对WC/12Co涂层盐雾腐蚀性能的影响

发布时间：2021-03-30 01:23

　　用超音速火焰喷涂法制备了稀土添加剂含量为0%、1.5%、2.0%的3种WC/12Co涂层,并用盐雾腐蚀方法进行了涂层耐蚀性测试。结果表明,稀土的加入较好地提高了涂层材料的耐蚀性能,且当稀土添加量为1.5%时耐蚀性最好。腐蚀主要源于WC和Co相的氧化以及基体与涂层之间的电化学作用。 

【文章来源】：盐湖研究. 2016,24(04)CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

2号粉末和3种涂层的XＲD物相分析

盐湖研究第24卷测。从不添加稀土元素的A0号涂层与添加稀土的A1及A2号涂层的物相组成对比来看，不添加稀土元素的A0号涂层中出现了WC颗粒的氧化脱碳，其化学反应方程式如下。2WC+O2→W2C+CO2(1－1)影响WC脱碳分解的主要因素是温度、喷涂颗粒的高温停留时间和颗粒飞行行程中的氧化性环境，WC颗粒的过热会导致严重的脱碳［9］。由此可以得出，一是基于超音速火焰喷涂技术较低的热源温度和较高的颗粒飞行速度，减少了颗粒在空气中的停留时间，显著地避免了碳化物颗粒的氧化脱碳［10］;二是稀土元素CeO2的加入抑制了WC颗粒的氧化脱碳，稀土可以降低改性层的氧化速率，提高氧化膜的抗剥落性能，从而显著改善改性层的高温抗氧化性。此外，稀土元素的加入能进一步细化组织，稳定晶界和减缓内扩散，增强涂层的抗高温氧化能力(图1)［11－12］。图1A2号粉末和3种涂层的XＲD物相分析Fig.1XＲDphaseanalysisofA2powderandthreecoatings图23种成分涂层的气孔率变化趋势图Fig.2Theporosityofthreecoatings2．2涂层的气孔率测试结果图2为3种成分涂层的气孔率变化趋势。从数值上看，3种涂层的气孔率分别为9.66%、7．16%、10．19%。相对较高的致密度使得涂层具有较好的性能。其中，A1号涂层由于稀土对组织的细化作用，其气孔率较低，这也是后续耐蚀性能提高较大的主要原因。2．3涂层表面形貌分析图3为涂层表面的扫描照片。可以看出，虽然有一些缺陷和孔洞存在，但涂层致密度还是较高的，其组织结构也较均匀，块状的WC颗粒弥散分布在Co粘结相中。另外，从3幅图的对比中可以看到，较之于不加稀土添加剂的A050

第4期周红霞，等:纳米稀土添加剂对WC/12Co涂层盐雾腐蚀性能的影响号涂层(图3a)，掺加了稀土添加剂的A1与A2号涂层其组织明显细化(图3b、c)，参考诸多文献［13－15］报道，稀土具有细化组织、提高致密性的作用。a)A0号涂层表面;b)A1号涂层表面;c)A2号涂层表面图3涂层表面的SEM形貌a)ThesurfaceofA0coating;b)ThesurfaceofA1coating;c)ThesurfaceofA2coatingFig.3TheMicrostructureofcoatingsurfacea)A0涂层腐蚀前;b)A0涂层腐蚀后;c)A1涂层腐蚀前;d)A1涂层腐蚀后;e)A2涂层腐蚀前;f)A2涂层腐蚀后图43种成分涂层腐蚀前与腐蚀后的表面形貌a)A0coatingbeforecorrosion;b)A0coatingaftercorrosion;c)A1coatingbeforecorrosion;d)A1coatingaftercorrosion;e)A2coatingbeforecorrosion;f)A2coatingaftercorrosionFig.4Themicrostructureofthreecoatingsbeforeandaftercorrosion51


本文编号：3108574