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《大连海事大学》 2008年
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爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺及物理性能研究

梁志强  
【摘要】: 爆炸喷涂以其优良的耐磨、防腐性能成为热喷涂领域的重要分支,由于成本较高、生产率较低,一般应用在军事与航天领域,近年来逐渐向民用方向扩展,并取得了良好的经济效益。 本文针对一般涂层孔隙率较高、硬度较低、与基体的结合强度低等缺陷,采用爆炸喷涂的方式,对不同喷涂条件下两种WC-Co粉末得到的涂层进行比较,分析探讨了爆炸能量对涂层质量的影响;并在此基础上改进了喷涂设备,通过在喷涂过程中添加混入N_2进一步改善了涂层性能。为了确定涂层的其他性能指标,本文根据HB测量了涂层与基体的结合强度、涂层的抗拉强度、采用自制的间接测量系统得到了涂层的平均线膨胀系数,并分析了涂层对基体材料疲劳性能的影响。 本文得到的主要结论如下: 1.爆炸喷涂能量对涂层质量影响很大,在一定范围内随着能量升高,涂层中孔隙率几乎呈直线下降、硬度迅速上升。 2.喷涂过程中WC粒子在高温气流中产生热分解或氧化,生成W_2C相甚至生成单质W和非晶态组织,故涂层主要成分是WC及其脱碳氧化产物。 3.涂层的硬度受到孔隙率、粒子间结合程度和硬质相WC含量的共同影响。涂层孔隙率越低、粒子间结合程度越好,涂层的硬度越高。硬质相含量对涂层硬度的影响较小。 4.喷涂过程中添加适量混入N_2可大大降低涂层孔隙率、迅速提高硬度。 5.采用HB测得涂层抗拉强度为113.2MPa,并以间接测量的方法得到涂层的平均线膨胀系数为10.5±0.5×10~(-6)/℃。 6.在涂层对基体疲劳寿命的影响实验中,涂层中首先产生裂纹并向涂层与基体的结合面发展,但在到达结合面之前发生偏转,最终与基体脱离形成无支撑涂层。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TG174.44

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