火焰喷涂WC合金涂层显微组织的分析.pdfVIP

学兔兔 第4期 (总第167期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．4 2011年8月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUTOMAT10N Aug． 文章编号：1672—6413(2011)04—0089—03 火焰喷涂WC合金涂层显微组织的分析 张志俊，纪 花，邵文明 (长春工程学院 机电学院，吉林 长春 130012) 摘 要：将工件预热到一定温度后对待喷涂表面喷撒镍基自熔性合金粉末，比较了涂层和基体显微组织的不 同，分析了涂层显微组织的形成机理，通过能谱确定了其显微结构以及所含的各种元素。结果表明，涂层各 种元素分布均匀，与基体之间形成了良好的冶金结合。 关键词：火焰喷涂；合金涂层；显微组织 中图分类号：TG1 74．44 文献标识码：A 0 引言 1．2 火焰喷涂过程 随着现代工业的发展，对机械产品零件表面的性 1．2．1 预热工件 能要求越来越高，要求其能在高速、高温、高压、重 采用两步法喷涂时对工件整体进行预热，预热温 载以及腐蚀介质等工况下可靠而持续地工作。零部件 度一般为250℃～300℃，具体根据工件大小、部位 材料的破坏往往是自表面开始的，如磨损、腐蚀、氧 和材质来决定。对于大件、大面积或线膨胀系数大、 化等，而表面的局部损坏又往往造成整个零件失效， 抗氧化性能好的材质，预热温度应高一些。本试验预 最终导致设备停产。因此，改善材料的表面性能会有 热温度选在220℃--280℃。预热达到一定温度后对 效地延长其使用寿命。热喷涂是将喷涂材料加热熔化 待喷涂表面喷撒一层预保护粉，然后逐步提高工件温 或半熔化成夹带固体的液滴，高速喷射到基材表面， 度到500℃左右[3]。 形成喷涂涂层的工艺方法[1]。本文将对喷涂wc合金涂 层的显微组织进行分析。 1 试验条件及方法 1．1 试验用材料 试验所选用的喷涂粉末为Ni60-30％WC粉末，这 种粉末属于镍基自熔性合金粉末，其组织扫描图片见 图1。 Ni60—30％WC合金粉末的主要成分(质量分数)为： 15％～18％的Cr、3％～4．5％的B、3．5％～5．5％的Si、30％的 图1 Ni60—30％WC合金粉末的扫描图片 100× wC以及Ni。由图1可见，Wc为8O m～120 u nl不规 1．2．2 喷撒粉末 则的颗粒状，Ni为50 m～8O m的球状颗粒。在加 在已喷撒了预保护粉的喷涂部位上均匀地多次喷 热熔化态时，熔化的合金具有一定的液态流动性和良 撒粉末，达到预定厚度为止。最好每次最大厚度不超 好的润湿性。粉未有良好的球形和粒度，火焰喷涂时 过0．1唧。多次薄层覆盖既有利于控制涂层的厚度以 可以被均匀加热，无氧化过重或加热不足等现象。而 及均匀性，也有利于减少涂层的内应力。 且所用粉末的体膨胀系数与基体的体膨胀系数比较接 1．2．3 重熔 近，适宜进行火焰喷涂。此粉末的含氧量较低，有效地 喷涂完毕，工件温度一般达到200℃～400℃， 降低了喷涂涂层的气孔率和夹杂率[2]。 这时立即从喷涂部位一端开始，对已喷撒到工件表面 收稿日期：20l1-o1—05；修回日期：2011—02—15 作者简介：张志俊(1970-)，男 ，吉林吉林人，讲师 ，工学硕士。 学兔兔 ·9O· 机械 工程 与 自动化 2011年第4期 上的粉末进行加热重熔。这样不仅可以使加热到熔融