碳化鎢噴涂粉末失碳全過程

碳化鎢噴涂的失碳是危害碳化鎢噴涂涂層特性的樞紐要素。碳化鎢噴涂涂層中通常出現(xiàn)W2C，氫氧化物W，Co3W3C和Co6W6C等滲碳物質(zhì)，這種滲碳物質(zhì)比較嚴峻的減少了涂層的強度和耐磨性。過去的學(xué)者對等離子噴涂全過程中WC的滲碳原理干了試驗科學(xué)研究和基礎(chǔ)理論剖析，確立了在等離子噴涂全過程中存有二種滲碳體系體例。現(xiàn)階段針對在超音速噴漆全過程中的滲碳表述大多數(shù)依據(jù)等離子噴涂全過程中的失碳原理，但與等離子噴涂對比，超音速火苗噴漆焰流溫度低，顆粒在粉層等待時間更短，且與co2觸碰充足，因而必需對WC顆粒物在超音速火苗噴漆全過程中的滲碳全過程開展科學(xué)研究。

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進一步科學(xué)研究了納米技術(shù)鈷合金、μm碳化鎢噴涂在超音速火苗噴漆全過程中的失碳全過程，數(shù)據(jù)分析了二種碳化鎢噴涂的失碳結(jié)果，探討失碳全過程。為進一步剖析科學(xué)研究超音速火苗噴漆碳化鎢噴涂失碳全過程和加工工藝改進出示根據(jù)。1實驗實驗采用二種碳化鎢噴涂粉末為原料制取WC10Co4Cr，在其中粉末采用納米技術(shù)碳化鎢噴涂，鈷合金均值粒度≤200nm；2#粉末采用μm粉末，費氏粒度分布2μm。選用噴霧干燥機、真空泵煅燒制取成WC-10Co4Cr粉末。

超音速火苗自動噴涂設(shè)備為法國GTV企業(yè)出產(chǎn)制造的HVOF-K2型自動噴涂設(shè)備。常規(guī)原材料為45#鋼，噴漆前常規(guī)開展清理去油和表層噴砂處理鈍化處理解決。涂裝工藝主要參數(shù)為汽油26L/h，co2910L/min，噴距380Mm，載氣為N2，7.5L/min，送粉量為70g/min。將放滿雙蒸水的不銹鋼儲罐放置噴漆槍正下方，噴漆2min后終止。待桶中的碳化鎢噴涂粉末靜放沉定一段時間后搜集并風干，得到水冷散熱粉末。以便確保試驗結(jié)果的對比性，全部的碳化鎢噴涂參數(shù)均與涂層制取的參數(shù)均保持一致。選用Ultima-IV型X射線衍射儀對噴漆粉末、水冷散熱粉末和涂層開展物相檢修，其檢測尺度為：工作尺度電壓40kV，工作中電流量40mA，Cu靶(1.5406A)，步幅0.02°，掃描儀速率10°/min。融合RIR方式 對粉末及涂層中的各物相開展半定量分析，另外測算WC保留率。選用英國的ULVCA-PHI企業(yè)出產(chǎn)制造的PHIQuantroSXM型熱噴涂技術(shù)10卷2.2X放射線透射它是由于在高溫下W、C原素固溶解金屬材料Co中，當熔滴堆積到水里時由于快冷立刻產(chǎn)生非晶相或納米晶，仍未溶解或溶解較少的Co3W3C相；涂層中帶有WC、W2C和Co3W3C相，涂層中未驗出Co相，很有可能是因為Co產(chǎn)生了非晶相。

原料物相含量/(wt.%)WC保留率/%WCW2CCo3W3C納米技術(shù)原料噴漆粉水搜集粉涂層μm原料噴漆粉水搜集粉涂層從X射線衍射結(jié)果剖析得知，W2C樞紐在顆粒航行全過程中出現(xiàn)，而Co3W3C樞紐在顆粒物碰撞后凝聚環(huán)節(jié)出現(xiàn)；比照納米技術(shù)粉末與μm粉末在不一樣環(huán)節(jié)的物相含量，W2C在納米技術(shù)原料的水冷散熱粉末中的含量為3.53%，在μm原料的水冷散熱粉末中含量為0.48%，納米技術(shù)、μm的水冷散熱粉末中都未驗出Co3W3C；在涂層中，納米技術(shù)粉末制取涂層中檢修出了4.69%的Co3W3C相，而μm粉末制取涂層中Co3W3C相的含量為2.42%。2.3X射線光電子能譜儀剖析應(yīng)用X射線衍射儀精確丈量粉末、涂層物相構(gòu)造時，放射線的檢修深層一般在十幾μm，而在顆粒物航行環(huán)節(jié)，粉末產(chǎn)生反映的微區(qū)深層很淺，選用X射線光電子能譜儀能夠檢測粉末和涂層表面的原素價態(tài)，并定量分析測算各價態(tài)元素組成的化學(xué)物質(zhì)含量。各自為水搜集粉末的XPS能譜儀圖的W4f窄譜，表明二種涂層中粉末在超音速火苗噴漆全過程中的失碳科學(xué)研究熱噴涂技術(shù)10卷帶有W2C和Co3W3C相。WC在滲碳全過程中W原素的價態(tài)在持續(xù)轉(zhuǎn)變，能夠從W原素的譜來分辨噴漆全過程中的滲碳狀況。

而Co3W3C樞紐在顆粒物碰撞后凝聚環(huán)節(jié)出現(xiàn)；比照納米技術(shù)粉末與μm粉末在不一樣環(huán)節(jié)的物相含量，W2C在納米技術(shù)原料的水冷散熱粉末中的含量為4.37%，在μm原料的水冷散熱粉末中含量為1.21%，納米技術(shù)、μm的水冷散熱粉末中都未驗出Co3W3C；在涂層中，納米技術(shù)粉末制取涂層中檢修出了3.82%的Co3W3C相，而μm粉末制取涂層中Co3W3C相的含量為2.13%。XPS檢修與X射線衍射結(jié)果相近，數(shù)據(jù)信息差別的緣故樞紐有兩個：

（1）檢修基本原理不一樣，數(shù)據(jù)誤差；

（2）XPS檢修樞紐集中化在表層納米技術(shù)規(guī)格上，X射線衍射結(jié)果是深層十幾μm的檢修結(jié)果。

（3）選用X射線衍射和XPS檢修獲得相近的結(jié)果，W2C樞紐在顆粒航行全過程中出現(xiàn)，而Co3W3C樞紐在顆粒物碰撞后凝聚環(huán)節(jié)出現(xiàn)；

（4）納米技術(shù)噴漆粉末碳含量從5.13%降至航行全過程中的4.93%，在涂層中碳含量為4.67%，μm噴漆粉末碳含量從5.25%降至航行全過程中的5.09%，在涂層中碳含量為4.97%，以納米技術(shù)碳化鎢噴涂為原料的噴漆粉末失碳超過以μm碳化鎢噴涂為原料的噴漆粉末。超音速火苗噴漆速度更快，粉末遇熱時間較短，噴漆全過程中焰流溫度遍布、焰流速率、噴漆氛圍及其粉末在焰流中遍布對噴漆粉末熔融都是有影響，還必需更深層次、細膩的科學(xué)研究才可以發(fā)現(xiàn)碳化鎢噴涂粉末的失碳全過程。

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