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热喷涂WC-10Co4Cr涂层的研究现状李学伟;孟银;王鹏;程浩然【摘要】WC陶瓷涂层以其较高的硬度和优良的耐磨性能而被广泛的应用于各种耐磨保护涂层。
文章综述了热喷涂WC-10Co4Cr涂层的主要制备方法及工艺现状；指出了其中最为适合制备WC-10Co4Cr粉末和涂层的技术方法，并总结了近年来热喷涂技术特别是超音速火焰喷涂技术制备WC-10Co4Cr涂层的主要研究进展；同时，通过对影响涂层组织和性能的主要因素和影响机理的分析，对热喷涂WC-10Co4Cr陶瓷涂层的研究趋势进行了展望，提出值得关注稀土元素对WC-10Co4Cr涂层的改性作用。
%The WC ceramic coatings were widely appliedin many kinds of fields as resistant coatings owing to their high hardness and excellent wear resistance. Both union intensity of WC-10Co4Cr ceramic coatings, wear resistance and anti-corrosion performance are more favorable than the traditional WC coatings. This paper summarizes the methods and processes of WC-10Co4Cr coatings prepared by thermal spraying, and points out which are the most efficient methods for WC-10Co4Cr powders and coatings.The research achievements about WC-10Co4Cr of scholars are summarized in recent years. Through analyzingthe influencing factors and mechanism for structures and properties of coatings, the author forecasts the development trend of WC-10Co4Cr coatings prepared by thermal spraying.【期刊名称】《中国钨业》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P28-31)【关键词】热喷涂;WC-10Co4Cr;研究现状;耐腐蚀性【作者】李学伟;孟银;王鹏;程浩然【作者单位】黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150000;黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150000;黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150000;黑龙江科技大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨 150000【正文语种】中文【中图分类】TF123材料的磨损与腐蚀不仅浪费资源，而且污染环境。
HVAF WC-Co-Cr涂层的研究和表征以及与电镀硬质铬涂层的对比K.Bobzin;N.Kopp;T.Warda;M.Sch（a）fer;A.Verstak;袁建鹏【摘要】新型超音速火焰喷涂系统(HVAF)主要用于生产硬质合金和金属合金涂层.该过程类似于传统的超音速氧焰喷涂(HVOF)工艺,但采用空气代替氧气为助燃剂.因此,超音速火焰喷涂工艺的火焰温度更低(～2300K),从而最大限度地减低了喷涂材料的氧化和热失效.该工艺粒子飞行速度可达1000米/秒.本文对HVAF WC-Co-Cr 涂层进行了研究,采用截面法对涂层显微组织形貌等特性进行了观测和讨论,对涂层的表面质量和相成分进行了分析.此外,还测量了涂层的硬度,通过电化学腐蚀试验表征了涂层的腐蚀行为.最后,将该涂层的检测结果与电镀硬铬涂层进行了比较和分析.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2014(006)002【总页数】6页(P61-65,19)【关键词】HVAF;WC-Co-Cr涂层;涂层微观结构;抗腐蚀性能【作者】K.Bobzin;N.Kopp;T.Warda;M.Sch（a）fer;A.Verstak;袁建鹏【作者单位】亚琛大学表面工程研究所,德国;亚琛大学表面工程研究所,德国;亚琛大学表面工程研究所,德国;亚琛大学表面工程研究所,德国;加利福尼亚州贝尼西亚市Kermetico公司,美国【正文语种】中文【中图分类】TG174.4HVAF系统常用于沉积金属或金属碳化物涂层。
该工艺与HVOF非常相似。
如采用常规的喷涂粉末进行涂层制备，粒子速度可达1000米/秒[1]。
HVAF系统以空气和丙烷作为燃料。
因此，火焰温度低于2300K。
由于相对较低的火焰温度和高的喷涂速度，所得涂层中的氧含量非常低。
此外，碳化物的热分解倾向也很低[3]。
热喷涂系统分类的最重要依据就是根据该系统中粒子的速度和温度。
HVAF技术填补了传统的HVOF热喷涂系统和冷喷涂系统之间的空档。
HVOF制备的WC-10Co4Cr涂层性能及其在硬密封球阀上的应用邱晓来;王汉洲;黄明金;刘宝;王群【摘要】为提高金属硬密封球阀的抗磨损和耐腐蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺,在1Cr13不锈钢钢基体上制备了WC-10Co4Cr涂层.测试了涂层与基体的结合强度以及涂层的显微硬度、气孔率、抗磨损和腐蚀等性能.结果表明:WC-10Co4Cr涂层与粉末的相结构基本一致,涂层的显微硬度高,组织结构致密且与基体的结合强度高;另外,WC-10Co4Cr涂层还表现出较好的抗腐蚀性能和优异的抗磨粒磨损性能.生产实践表明,这些球阀密封性能好,开关灵活且耐磨和耐腐蚀性能良好.【期刊名称】《煤化工》【年(卷),期】2018(046)004【总页数】5页(P64-68)【关键词】超音速火焰喷涂;硬密封球阀;WC-10Co4Cr涂层;显微硬度;气孔率;磨粒磨损;腐蚀【作者】邱晓来;王汉洲;黄明金;刘宝;王群【作者单位】超达阀门集团股份有限公司,浙江温州 325105;超达阀门集团股份有限公司,浙江温州 325105;超达阀门集团股份有限公司,浙江温州 325105;超达阀门集团股份有限公司,浙江温州 325105;湖南大学,湖南长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TG174金属硬密封球阀广泛应用于高压力和较高温度的燃气、石油和煤化工行业[1]。
由于管输物料通常含有腐蚀性的气相和液相介质以及一些高硬度的固相硬质颗粒，在球阀启闭时，流动介质中的高硬度固相粒子在高压力气相和液相的作用下，对球阀的阀体、内件及密封面造成很大的冲蚀和磨蚀[2-3]。
金属硬密封球阀一般使用碳钢或不锈钢材质制造，由于材质本身的限制（耐腐蚀性偏低和／或硬度较低），碳钢或不锈钢制造的球体和阀座在严苛的工况下，容易发生较快速的磨损和腐蚀，从而造成球阀的泄漏、卡涩和开关不到位等故障[4]。
为此，需要对阀芯零件进行表面强化处理，以提高其抗磨损和耐腐蚀性能，使金属硬密封球阀在恶劣工况下，能安全可靠地工作[2]。
一种耐磨耐腐蚀WC-COCR涂层的制备方法本方法涉及一种耐磨耐腐蚀WC-COCR涂层的制备过程，主要包括以下步骤：1. 准备原料选择具有高纯度、粒度合适的WC（碳化钨）粉末和cocr（铬氧化物）粉末作为原料。
同时，为了更好地调节涂层的性能，可以添加适量的熔融盐和其他添加剂。
确保所有原料的质量符合制备要求。
2. 混合与研磨将WC和cocr按照一定的比例混合，通过研磨机进行充分研磨。
研磨过程中，要保证混合物料的均匀性，以提高涂层的致密性和稳定性。
3. 熔炼与浇铸将研磨后的混合物放入高温炉中熔炼，然后浇铸成薄片或粉末。
经过热处理后，得到具有特定性能的wc-cocr涂层。
热处理过程中的温度和时间需精确控制，以确保涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能。
4. 热处理与冷却将制备好的涂层材料进行热处理，以促进涂层内部组织的优化。
热处理完成后，采取适当的冷却方式，使涂层缓慢冷却至室温，以避免涂层产生裂纹或变形。
5. 涂层制备在所需制备涂层的地方进行涂层制备，可采用气相沉积法、物理涂抹法等方法。
制备过程中应考虑涂层的厚度、均匀性等因素，以获得理想的涂层效果。
6. 性能检测为了确保涂层具有优异的耐磨耐腐蚀性能，需要对其进行性能检测。
常见的检测方法包括显微硬度测试、耐腐蚀试验、耐磨性试验等。
根据检测结果，可以对涂层的性能进行综合评估，并对制备过程中的参数进行调整，以优化涂层的性能。
通过以上步骤，我们可以成功制备出具有优异耐磨耐腐蚀性能的WC-COCR涂层。
该涂层具有高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性，可广泛应用于各种机械零件和设备的表面强化，提高其使用寿命和可靠性。
Science &Technology Vision科技视界0前言随着现代工业的发展,对机械产品零件表面的性能要求越来越高,改善材料的表面性能,不但可有效地延长其使用寿命,提高生产力,而且能节约资源,减少环境污染,加强稀有金属资源保护[1]。
先进表面工程技术促进了绿色制造技术在机械工业中的应用[2]。
因此,研究和发展机械产品的表面保护和表面强化技术,对于提高零件的使用寿命和可靠性,对于改善机械设备的性能、质量,增强产品的竞争能力,对于推动新技术的发展,对于节约材料、节约能源等都有重要意义[3]。
热喷涂技术是一种利用热源将喷涂材料加热至熔融状态,并通过气流吹动使其雾化高速喷射到零件表面,以形成喷涂层的表面加工技术[4]。
热喷涂技术的喷涂温度、熔滴或粉末颗粒对基体表面的冲击速度及形成涂层的材料性能构成喷涂技术的核心。
热喷涂技术正是适应这种需要发展起来的一种较好的金属材料表面防护和强化技术[5]。
热喷涂技术与其它薄膜与涂层制备技术相比,具有工艺简单,涂层和基体选择范围广,涂层厚度变化范围大,沉积效率高以及容易形成复合涂层等优点[6]。
本文采用AC-HVAF 热喷涂设备研究在Q235钢表面制备WCp/(Co+Cr)复合材料涂层,分析涂层组织及耐磨性能,为优化WCp/(Co+Cr)复合材料涂层制备工艺提供依据。
1试验材料及方法1.1试验材料实验所用基体材料为Q235钢板材,其化学成分如下表1所示。
实验所用制备涂层的WC、Co、Cr 性能如表2所示。
表1Q235钢的化学成分表2WC、Co、Cr 的性能1.2试验方法应用AC-HVAF 活性燃烧高速燃气喷涂设备制备WCp/(Co+Cr)复合材料涂层。
用DK7735C 型数控电火花线切割机将喷涂试样加工成金相试样和磨损试样。
用EPIPHOT-300U 型金相显微镜分析Q235钢和WCp/(Co+Cr)复合材料涂层显微组织。
应用往复式磨损试验机研究WCp/(Co+Cr)复合材料涂层试样的相对耐磨性,摩擦副为400号砂纸,为了实验的精度,每做一次实验更换一张新砂纸。
爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺及物理性能研究的开题报告一、选题背景WC-Co（碳化钨-钴）是一种具有优异物理、化学和力学性能的材料，常被用作硬质合金、切削工具等方面。
WC-Co涂层是通过喷涂工艺将WC-Co材料喷涂在基础材料表面而成。
WC-Co涂层具有优异的耐磨、耐腐蚀和耐热性能，因此被广泛应用于航空、制造和汽车行业等工业领域。
然而，WC-Co涂层在生产中仍存在一些问题，如涂层的质量和均匀度等方面较为难以控制。
因此，在WC-Co涂层的工艺和物理性能研究中，探究涂层的制备方法和涂层的物理性能，对于提高涂层的质量和性能具有重要的意义。
二、研究目的本论文旨在探究爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺及其物理性能，研究重点包括涂层的组织结构、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能等方面。
三、研究内容及方法1. 研究WC-Co涂层的制备工艺，并优化涂层性能。
2. 采用金相显微镜、扫描电镜等手段，研究涂层的组织结构和表面形貌。
3. 通过洛氏硬度计等硬度测试仪器，测试涂层的硬度。
4. 使用干式磨损实验仪器，测试涂层的耐磨性能。
5. 使用盐雾试验仪器，测试涂层的耐腐蚀性能。
四、预期结果通过本论文对爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺及其物理性能进行研究，预期能够得到以下研究结果：1. 研究出优化的WC-Co涂层制备工艺，提高涂层的质量和性能。
2. 揭示WC-Co涂层的组织结构和表面形貌，为探究涂层性能提供基础。
3. 通过测试涂层的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能，评估涂层的实际应用价值。
五、研究意义本论文研究的爆炸喷涂WC-Co涂层的工艺及其物理性能，对于推动WC-Co涂层在工业应用领域的发展具有重要的意义。
同时，本研究为相关领域的研究提供了新的思路和方法，有助于推动该领域的发展。
球阀用WC—CoCr喷涂材料研究
摘要：WC-CoCr涂层具有优异的耐磨耐蚀性能，超音速火焰喷涂WC-CoCr 涂层在石油球阀行业应用前景广泛。
本文以不同晶粒度的WC-CoCr粉末为原材料，采用超音速火焰喷涂工艺制备了耐磨涂层，并对涂层的性能进行了检测。
结果表明，碳化钨晶粒分布宽的涂层材料所制备的耐磨涂层滑动摩擦磨损性能最好，适用于球阀表面防护。
关键词：球阀；超音速火焰喷涂；WC-CoCr；耐磨
前言
金属硬密封耐磨球阀可用于含有大量固体硬颗粒的介质的特殊工况，金属硬密封具有开闭相对省力、介质流向不受限制、不扰流、不降低压力以及适用范围广等优点，但同时也存在密封面之间易发生冲蚀和擦伤，维修困难等缺点，特别是在石油行业，液体中包含泥沙和弱酸及盐类，不仅存在冲刷还伴随着腐蚀，工作环境更加恶劣[1]。
对球阀表面进行强化处理可以有效的提高其耐磨性能，保证其使用的安全可靠性。
近年来，超音速火焰喷涂WC-CoCr金属陶瓷材料因其对基体热影响小，尺寸精度高、硬度高、耐磨耐蚀性好受到人们的广泛关注[2]。
超音速火焰喷涂涂层的性能受喷涂原材料和喷涂工艺影响，国内外有很多论文对喷涂工艺进行了讨论[3，4]，本文从喷涂原材料的角度出发对涂层性能进行研究。
1.试验材料及过程
试验材料选用北矿新材科技有限公司生产的KF65系列粉末，粉末牌号及特点如表1所示，粉末粒度均为15～45μm。
喷涂设备采用普莱克斯出产JP5000，喷涂参数为：氧气56m3/h，煤油28L/min，喷距380mm。
使用HITACHI S-3500N 立式扫描电镜，对涂层的金相显微组织进行检测分析，并使用仪器所配图像处理软件对涂层孔隙率进行测试。
涂层的硬度检测依据GB/T4340.1-1999，设备型号402MV ATM 型维氏硬度计，每个试样选取5个点，取测量平均值。
涂层的结合强度检测依照GB/T 8642-2002进行，设备型号WDW-100A 型。
摩擦磨损试验在MRH-3型高速环块试验机上进行，转速400r/min，试样标准按GB12444.2-90执行。
2.结果及讨论
2.1 涂层组织金相
图1 超音速火焰喷涂不同牌号WC-CoCr涂层的金相
（a）KF65-A涂层；（b）KF65-B涂层；（c）KF65-W涂层；（d）KF65-S涂层
图1为超音速火焰喷涂不同牌号WC-CoCr形成的涂层组织，涂层中白色块状的为WC颗粒，周围为金属粘结相CoCr合金，因喷涂材料中WC晶粒尺寸不同，涂层呈现不同的组织形态。
KF65-D因其晶粒细小，喷涂过程中易熔于粘结相中，碳化钨颗粒周围有较多的W熔解到金属CoCr中，碳化钨的边缘也较模糊，随着碳化钨晶粒的增大，碳化钨在金属粘结相中的熔解越来越小，因此图1b、图1c中可以观察到较多的完整的WC颗粒，图1d中碳化钨晶粒分布范围较宽，因此涂层中既有较多颗粒的WC晶粒也有细小的WC熔解于粘结相中，冷却过程中来不及析出。
2.2 涂层性能
对系列涂层性能进行研究，测量涂层孔隙率、结合强度、显微硬度、滑动摩擦磨损性能，结果如表2所示。
表2 系列涂层的性能
孔隙率
（%）结合强度（MPa）显微硬度（Hv0.3）磨损量（mg/3000m）
KF65-A涂层0.8 ≥70 1263 0.11
KF65-B涂层 1.1 ≥70 1374 0.15
KF65-W涂层0.9 ≥70 1290 0.12
KF65-S涂层0.7 ≥70 1380 0.08
从表中可以看出，对于实验所采用喷涂工艺参数，KF65-S的耐滑动摩擦磨损性能最好。
在本实验的喷涂工艺参数下，KF65-S的孔隙率、显微硬度也优于本系列的其他牌号。
所用牌号制备的涂层的结合强度均大于70MPa。
实际应用中，采用本试验工艺参数及KF65-S粉末制备球阀的表面质量、耐磨性和使用寿命也最好。
3.结论
3.1采用超音速火焰喷涂制备了WC-CoCr涂层，涂层金相组织受粉末材料中碳化钨的晶粒度影响；
3.2碳化钨晶粒尺寸分布宽的喷涂材料制备的涂层具有优异的耐滑动摩擦磨损性能，可用于石油球阀的耐磨防护。
参考文献：
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