热变形对7A09铝合金WC涂层性能作用的研究

发布时间：2021-08-12 02:06

　　高强度铝合金7A09具有很强塑性变形能力,但是其较低的耐磨和耐腐蚀性能使其在复杂工况环境下的应用推广受到阻碍;超音速火焰喷涂技术（HVAF）是一种工业应用推广度较高的金属表面强化技术,WC-10Co4Cr是一种耐腐蚀、耐摩擦性能优异的金属陶瓷复合涂覆材料（硬质合金）。研究采用HVAF在7A09表面制备WC-10Co4Cr涂层以增强7A09铝合金制品工作面耐磨、耐腐蚀性能极具应用价值;高强铝合金在军工、航天等恶劣环境下应用需求强烈,对涂层性能及涂层与基体的键合强度要求严苛,如果能探寻一种针对7A09表面制备有WC-10Co4Cr涂层增强性能的方法,将大大提高7A09铝合金制品的使用寿命,拓展其应用领域。采用HVAF在7A09铝合金表面制备WC-10Co4Cr涂层,使用正交法优选工艺参数。使用Kermetico的超音速热喷涂设备、CK05喷枪,粒度15³8μm的WC-10Co4Cr粉末,工艺参数为:空气压力=89MPa,丙烷压力91MPa,燃烧室压力=80.4MPa,送粉器转速=6Rpm,横移速度=1500 mm/s,喷涂距离=180 mm,步距=2 mm;在此条件下... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：109 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

ASTM C633标准试棒

喷涂材料:本试验采用国内厂家生产的WC-10Co4Cr团聚烧结球型粉末,粉末粒度15~38μm,其主要化学成分见表2.4,截面显微形貌见图2.3。陶瓷粉末的制备方法多样,沉淀法制备的半导体催化剂陶瓷粉末,能有效的将有机物降解为水和二氧化碳;团聚烧结法制备的陶瓷粉末在超音速火焰喷涂工艺中应用性能稳定[96]。该粉末是金属陶瓷粉末(硬质合金),其具有陶瓷的硬度高、熔点高、热稳定性及化学稳定性好的特点,其中的金属元素不仅起着粘结相的作用,还使其具有金属材料的韧性特性,粉末的金属特性对涂层与金属基体的结合也非常有益[97]。该粉末适用于HVOF/HVAF/APS设备制备涂层,使用该粉末制备的涂层基本性能要求如下:涂层的显微硬度HV0.3在1000-1400之间,自聚强度≥70 MPa,涂层表面孔隙率小于1%,涂层的使用温度不高于500℃。2.3 实验目标

热喷涂的工艺过程包括基体预处理、喷涂涂层、涂层后处理等过程。在涂层喷涂工艺的选择中需要考虑喷涂材料的类型及涂层性能等因素,涂层制备的整个过程涉及的因素很多,最终涂层的质量与基体材料性质、喷涂材料的性质、制备工艺参数等因素密切相关。本实验所使用的设备是用于常规工业生产的设备,其在喷涂C钢类基材和WC常规粉末具有较完善的建议参数。然而作为基体材料7A09铝合金与C钢的材料特性差别较大,在采用推荐工艺参数制备涂层时,基体对涂层性能的影响将是优化工艺参数关注的重点。涂层的孔隙率、硬度和结合强度是热喷涂工艺常规的且原理上最值得研究的评价指标。为了合理、系统的进行试验,编制了该试验涂层制备工艺优化流程图[103]-[105],如图2.4:2.4.2 实验方案


本文编号：3337358