超音速喷涂WC-10Co4Cr及WC-12Co涂层的抗海水气蚀性能

发布时间：2021-12-18 14:00

　　为提高海洋装备表面抗海水气蚀性能,在45^#钢基体上采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）分别制备WC-10Co4Cr涂层和WC12-Co涂层。通过扫描电子显微镜（SEM）分析WC-10Co4Cr、WC12-Co粉末和涂层的微观组织结构,并对涂层的孔隙率、显微硬度和电化学性能进行测试表征。将涂层和基体在浓度为3.5%的NaCl溶液中进行抗海水气蚀性能对比实验,探讨涂层的抗海水气蚀机理。结果表明:HVOF制备的WC-10Co4Cr涂层孔隙率为0.42%,显微硬度为1 317 HV0.2;WC-12Co涂层孔隙率为0.54%,显微硬度为1 253 HV0.2。WC-10Co4Cr涂层的抗腐蚀性能优于WC-12Co涂层;WC-10Co4Cr涂层的抗冲击韧性略优于WC-12Co涂层;在抗海水气蚀性能方面,WC-10Co4Cr涂层优于WC-12Co涂层,而WC-12Co涂层优于45#钢。WC-10Co4Cr涂层与WC-12Co涂层在气蚀冲击力、内应力和海水中Cl-的作用下,导致涂层的微型孔,裂纹不断扩展而出现脱落。 

【文章来源】：粉末冶金材料科学与工程. 2020,25(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

涂层与基体的电化学曲线

图6所示为WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层在3.5%Na Cl溶液中模拟海水气蚀后的表面形貌。从图6(a),(c)中观察到WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层表面均存在大量裂纹和气蚀凹坑，这主要是由于气泡在涂层表面泯灭时产生了强大且无规则的交变冲击应力，这种冲击应力和微射流冲击力共同作用在涂层表面薄弱处(如微孔、裂纹等缺陷处)，导致微型孔、裂纹的扩展。将涂层放大后如图6(b),(d)所示，可以看到WC-12Co涂层表面剥落情况比WC-10Co4Cr涂层要略严重些，WC-12Co涂层软质相脱落更严重，导致大量硬质相WC颗粒暴露出来，随气蚀时间延长，这些硬质相会在冲击力的作用下剥落，也导致气蚀凹坑的产生。气蚀凹坑和裂纹的存在为海水渗透提供了通道，Cl-穿过涂层进入内部，加速了凹坑、裂纹处的腐蚀，导致颗粒间结合力下降，涂层脆化，并在涂层内部产生内应力。在外部冲击力循环作用下，加剧了涂层裂纹扩展，加速涂层脱落。图6 WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层的气蚀表面形貌

WC-10Co4Cr涂层和WC-12Co涂层的气蚀表面形貌

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3542543