等離子(zi)噴(pen)(pen)涂具(ju)有沉積速度快、生產效率高、適用(yong)范圍(wei)廣、成(cheng)本低等優(you)勢，是目前國內、外最常(chang)用(yong)的一種表(biao)面(mian)(mian)工程技術，其在航空航天、能(neng)(neng)源、機械、冶(ye)金(jin)等領(ling)域得(de)到廣泛應用(yong)。Ni基(ji)自(zi)熔性(xing)(xing)(xing)合金(jin)涂層性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)良且(qie)可噴(pen)(pen)涂性(xing)(xing)(xing)好(hao)，是一類常(chang)用(yong)的噴(pen)(pen)涂材料，主要(yao)(yao)應用(yong)于(yu)局部要(yao)(yao)求(qiu)耐(nai)磨、耐(nai)熱(re)腐蝕(shi)及抗熱(re)疲勞的材料表(biao)面(mian)(mian)。但現代科技的發展對(dui)表(biao)面(mian)(mian)涂層性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)的要(yao)(yao)求(qiu)愈來(lai)愈高，單(dan)一Ni基(ji)涂層已很(hen)難滿(man)足某些苛(ke)刻(ke)工況的要(yao)(yao)求(qiu)。陶瓷(ci)顆粒增強Ni基(ji)涂層能(neng)(neng)將Ni金(jin)屬母相(xiang)材料較高的強度、韌性(xing)(xing)(xing)和(he)良好(hao)的工藝性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)與增強陶瓷(ci)顆粒材料優(you)異的耐(nai)磨、耐(nai)蝕(shi)、耐(nai)高溫及化學穩定性(xing)(xing)(xing)有機結(jie)合起來(lai)，極大地提高材料的表(biao)面(mian)(mian)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。
因此近年來陶瓷顆粒(li)增(zeng)強(qiang)Ni基涂(tu)層制備(bei)成(cheng)為材料科學(xue)研究領域的熱點問(wen)題之一(yi)。WC是耐(nai)磨(mo)性非常好的硬(ying)質(zhi)相，具有(you)硬(ying)度高(gao)、高(gao)溫穩定(ding)、塑性好以及與Ni基合金(jin)潤(run)濕性良好等優點，被廣泛用作熱噴涂(tu)Ni基合金(jin)的增(zeng)強(qiang)相。本文采用等離(li)子(zi)噴涂(tu)方(fang)法制備(bei)了(le)WC顆粒(li)增(zeng)強(qiang)Ni60A涂(tu)層，分析(xi)了(le)涂(tu)層的顯微組織，測試了(le)涂(tu)層抗沖蝕(shi)磨(mo)損(sun)性能，并(bing)討論了(le)復合涂(tu)層的沖蝕(shi)機(ji)理。
實(shi)驗(yan)用(yong)(yong)基(ji)體(ti)材料為(wei)(wei)γ-TiAl基(ji)合金(jin)(jin)(TAC-2)，其尺(chi)寸(cun)為(wei)(wei)20mm×20mm×8mm。噴涂用(yong)(yong)鎳(nie)基(ji)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)及(ji)(ji)增強相(xiang)(xiang)分(fen)別采用(yong)(yong)北京(jing)礦(kuang)冶(ye)研究院生產的KF-Ni60A自(zi)熔性(xing)合金(jin)(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)及(ji)(ji)KF-56型鎳(nie)包碳化(hua)鎢粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)，將質量配比為(wei)(wei)2∶1的Ni60A粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)和WC粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)采用(yong)(yong)機(ji)械混(hun)合均勻后作為(wei)(wei)噴涂喂料。在(zai)實(shi)際使(shi)用(yong)(yong)中用(yong)(yong)WC復合粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)而不用(yong)(yong)純WC粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)，其主要目的是為(wei)(wei)了提高增強WC粉(fen)(fen)(fen)體(ti)相(xiang)(xiang)與Ni基(ji)合金(jin)(jin)母(mu)相(xiang)(xiang)之(zhi)間的浸潤性(xing)和降低噴涂過程(cheng)中WC陶瓷(ci)相(xiang)(xiang)的氧化(hua)、脫碳等(deng)現象。等(deng)離(li)子(zi)噴涂試驗(yan)在(zai)美國(guo)普(pu)萊克(ke)斯(si)公司生產的3710型等(deng)離(li)子(zi)噴涂系統(tong)上進(jin)行。
噴(pen)(pen)涂(tu)前試(shi)樣經(jing)打(da)磨(mo)、除油、噴(pen)(pen)砂(sha)(sha)等預處理(li)。固體粒(li)子沖蝕(shi)(shi)試(shi)驗在由噴(pen)(pen)砂(sha)(sha)機自行改(gai)裝的沖蝕(shi)(shi)試(shi)驗機上進行等離子噴(pen)(pen)涂(tu)WC顆(ke)粒(li)增(zeng)強Ni60A涂(tu)層呈(cheng)層片狀結(jie)構，有(you)一定孔隙，WC顆(ke)粒(li)在涂(tu)層中分布均勻，且(qie)與母(mu)相結(jie)合(he)(he)良(liang)好(hao)。隨著沖蝕(shi)(shi)角度(du)的增(zeng)大，涂(tu)層沖蝕(shi)(shi)磨(mo)損質量損失先增(zeng)大后減小，表(biao)現為塑性(xing)-脆性(xing)復合(he)(he)沖蝕(shi)(shi)磨(mo)損特(te)征。