超音速火焰喷涂金属碳化钨涂层的抗汽蚀与抗冲蚀性能研究

《超音速火焰喷涂金属碳化钨涂层的抗汽蚀与抗冲蚀性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代号10532学号S12131013分类号TG174.442密级公开硕士学位论文超音速火焰喷涂金属碳化钨涂层的抗汽蚀与抗冲蚀性能研究学位申请人姓名唐曌肸培养单位材料科学与工程学院导师姓名及职称王群副教授学科专业材料科学与工程研究方向快速凝固、喷射沉积、机械合金化理论及技术论文提交日期2015年5月10日学校代号：10532学号：S12131013密级：公开湖南大学硕士学位论文超音速火焰喷涂金属碳化钨涂层的抗汽蚀与抗冲蚀性能研究学位申请人姓名：唐曌肸导师姓名及职称：王群副教授培养单位：材料科学与工程学院专业名称：材料科学与工程论文提交日期：2015

2、年5月10日论文答辩日期：2015年5月30日答辩委员会主席：张福全教授StudyonthecavitationandsandslurryerosionresistancesperformanceofWC-10Co4CrcoatingsdepositedbyHVOFandHVAFsprayprocessbyTANGZhaoxiB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringin

3、MaterialsScienceandEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorWANGQunJune，2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ｔｕ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。〇｜；＞作者签

4、名；長燒月日期；１年＾月》日午学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保。留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人巧权湖南大学可勒将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检爹、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。，可Ｗ采用影印本学位论文属于１、保密，在年解密后适用本授权书。［］２、不保密囚。请在‘‘Ｖ’’（ｔＵ上相应方框内打）＾＜＾作者签名：月日期：１皆年月Ｓ日：日期导师签名；年４月３日超音速火焰喷涂金属碳

5、化钨涂层的抗汽蚀与抗冲蚀性能研究摘要在水力机械中，汽蚀破坏和冲蚀磨损非常普遍与严重，在能源越来越受到重视的今天，水轮机抗汽蚀和抗冲蚀研究已受到各国科研人员的广泛关注。为了提高材料的抗汽蚀与抗冲蚀性能，为水轮机零件表面防护提供参考。本文采用超音速火焰喷涂(HVOF与HVAF)制备WC-10Co4Cr涂层，对涂层的组织结构、机械性能、抗汽蚀与抗冲蚀性能等方面进行系统的研究，通过分析涂层的微观组织及物理性能，研究涂层的汽蚀破坏机理与冲蚀机理，得出以下结论：采用HVAF喷涂工艺制备的WC-10Co4Cr涂层(AK涂层)与采用HVOF喷涂工艺制备的WC-10C

6、o4Cr涂层(DJ涂层)的抗汽蚀性能均优于基体ASTM316不锈钢，其中，AK涂层耐汽蚀寿命比基体提高了近2倍，DJ涂层稍优于基体；这是因为涂层具有比基体更高的硬度，而且HVAF喷涂工艺喷涂涂层具有更低的孔隙率和更高的硬度、开裂韧性。超音速火焰喷涂工艺制备的WC-10Co4Cr涂层的抗冲蚀性能远远好于基体材料ASTM316不锈钢，比基体耐冲蚀寿命延长4倍以上。在实验室的超声汽蚀实验条件下，采用环氧树脂对WC-10Co4Cr涂层封孔，对提高涂层抗汽蚀性能有一定作用，但效果不明显，因为封孔并不能改变涂层的结构与其它性能。基体材料ASTM316不锈钢汽蚀机

7、理为由于循环冲击载荷导致疲劳裂纹的产生及扩展，导致大量的颗粒不断从表面脱落和进一步的材料疲劳，裂纹扩展有穿晶和沿晶两种形式。WC-10Co4Cr涂层的汽蚀机理为疲劳裂纹在孔隙和Co-Cr粘结相的薄弱环节处形成与扩展，造成涂层材料的成块状剥落。两种WC-10Co4Cr涂层经冲蚀一定时间后，表面粗糙度先减小，然后处于一个稳定状态。WC-10Co4Cr涂层与基体ASTM316不锈钢材料在低攻角下的冲蚀机理为微切削与微犁削，WC-10Co4Cr涂层在高攻角下的冲蚀机理为微切削和微犁削Co-Cr软基体相并伴随有WC颗粒的破碎，并表现出疲劳剥落的特征；综上所述，

8、可以得出，由于HVAF喷涂工艺以空气替代氧气作为助燃剂，喷涂火焰温度较低，不容易造成WC粒子的分解，减少了脱