材料摩擦磨损与航天热控服役创新课题组_中国科学院金属研究所
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氧化在WC-Co热喷涂涂层高温磨损过程中的作用
2016-08-05  |          【 】【打印】【关闭

  WC-Co 热喷涂层广泛应用于航空、航天、 能源、电力、冶金等领域的耐磨部件,在提高耐磨性能和使用寿命以及降低制造成本等方面发挥重要作用。在许多服役条件下, WC-Co 热喷涂层必须承受高温环境,因此,其高温摩擦学性能备受关注。本文针对WC-12CoWC-17Co超音速火焰热喷涂层,利用销盘试验机研究其在大气环境中室温到800Ar气环境中室温到650的磨损行为。探索了氧化和涂层磨损行为间的关系。发现:(1)大气环境中, WC-Co 涂层在室温~600范围内形成的氧化物可减轻磨损,属氧化抑制磨损;650WC-Co 涂层氧化剧烈,WC大量分解,氧化膜厚且易脱落,磨损严重,氧化开始加速磨损。(2)在Ar气环境中, WC-Co 涂层在室温~600范围内缺少保护性氧化产物参与摩擦过程,磨损严重程度远超过大气环境中的试验结果。(3)在乏氧环境中, WC-Co 热喷涂层无论是在常温还是高温条件下均不宜作为耐磨涂层应用。

  DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2015.01.035

不同温度下实验后WC-Co涂层的磨损体积 (a) 空气中 (b) 氩气中(为了对比,b图中加入了空气中的试验结果)

H12涂层磨痕内外的拉曼光谱(S: 初始表面 T: 磨痕)(a) 空气中 (b) 氩气中

不同气氛环境中,WC-Co涂层与Si3N4陶瓷球对摩时的摩擦磨损过程示意图
(a) 空气中 (b) 氩气中

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