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腐蚀广泛存在于海洋平台和船舶机械等领域,它导致了机械的失效,缩短了设备的使用寿命,影响设备的正常运行,不仅会造成巨大的经济损失,甚至会造成重大的意外事故。应用先进的涂层材料和表面工程技术,在机械零件表面制备耐腐蚀涂层,是目前最为经济有效地解决腐蚀问题的途径。
采用燃气型超音速火焰喷涂工艺制备了微米WC-10Co4Cr涂层和燃油型超音速火焰喷涂工艺制备了纳米WC-12Co涂层,纳米、微米、双峰、多峰4种WC-10Co4Cr涂层。采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同种类和结构的WC基涂层的显微组织结构;测量了6种不同种类和结构WC基涂层的孔隙率、开裂韧性以及涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能,分析了不同种类和结构WC基涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为和机理,并对涂层的腐蚀机理构建了物理模型。
研究表明,由燃油型HVOF制备的WC基涂层组织结构致密,涂层主要相为WC和W2C,由燃气型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层脱碳较为严重,并且生成了一定量的W相。燃油型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层组织结构与燃气型HVOF制备的涂层相比,其组织结构更加致密,孔隙率更低,开裂韧性更高。不同种类和结构的WC基涂层的孔隙率、开裂韧性和耐电化学腐蚀性能差异较大。
浸泡腐蚀试验结果表明,燃油型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层的耐腐蚀性能优于燃气型HVOF制备的微米涂层;燃油型HVOF制备的纳米WC-10Co4Cr涂层耐腐蚀性能优于纳米WC-12Co涂层;燃油型HVOF制备的不同结构的WC-10Co4Cr涂层中,多峰WC-10Co4Cr涂层具有最优异的耐腐蚀性能;燃油型HOVF制备的纳米WC-12Co涂层、微米WC-10Co4Cr涂层和燃气型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层,涂层中粘结相的腐蚀和基体-涂层结合面发生了腐蚀;燃油型HVOF制备的纳米WC-10Co4Cr涂层、双峰WC-10Co4Cr和多峰WC-10Co4Cr涂层表面和亚表面发生了轻微腐蚀。
采用燃气型超音速火焰喷涂工艺制备了微米WC-10Co4Cr涂层和燃油型超音速火焰喷涂工艺制备了纳米WC-12Co涂层,纳米、微米、双峰、多峰4种WC-10Co4Cr涂层。采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同种类和结构的WC基涂层的显微组织结构;测量了6种不同种类和结构WC基涂层的孔隙率、开裂韧性以及涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能,分析了不同种类和结构WC基涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为和机理,并对涂层的腐蚀机理构建了物理模型。
研究表明,由燃油型HVOF制备的WC基涂层组织结构致密,涂层主要相为WC和W2C,由燃气型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层脱碳较为严重,并且生成了一定量的W相。燃油型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层组织结构与燃气型HVOF制备的涂层相比,其组织结构更加致密,孔隙率更低,开裂韧性更高。不同种类和结构的WC基涂层的孔隙率、开裂韧性和耐电化学腐蚀性能差异较大。
浸泡腐蚀试验结果表明,燃油型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层的耐腐蚀性能优于燃气型HVOF制备的微米涂层;燃油型HVOF制备的纳米WC-10Co4Cr涂层耐腐蚀性能优于纳米WC-12Co涂层;燃油型HVOF制备的不同结构的WC-10Co4Cr涂层中,多峰WC-10Co4Cr涂层具有最优异的耐腐蚀性能;燃油型HOVF制备的纳米WC-12Co涂层、微米WC-10Co4Cr涂层和燃气型HVOF制备的微米WC-10Co4Cr涂层,涂层中粘结相的腐蚀和基体-涂层结合面发生了腐蚀;燃油型HVOF制备的纳米WC-10Co4Cr涂层、双峰WC-10Co4Cr和多峰WC-10Co4Cr涂层表面和亚表面发生了轻微腐蚀。