超音速喷涂下WC-12Co双尺度涂层的性能研究

本研究论文聚焦于"超音速火焰喷涂制备双尺度结构WC-12Co涂层"这一主题，由程振雄、叶福兴和马宁三位作者合作完成，发表在中国科技论文在线上。他们的研究主要针对低碳钢(Q235)基体，采用了高效且先进的超音速火焰热喷涂技术(High-velocity oxy-fuel, HVOF)来制备这种特殊的涂层。涂层的特殊之处在于其具有双尺度结构，即涂层内部同时包含纳米级和微米级颗粒的混合物。 研究的核心内容包括对涂层的多方面性能评估。首先，他们对涂层的孔隙率进行了测量，这是评价涂层致密度的重要指标，低孔隙率意味着更好的涂层质量和机械性能。其次，显微硬度的测定揭示了涂层的微观强度，硬度越高，涂层抵抗外部冲击和磨损的能力越强。结合强度的测试则验证了涂层与基体之间的粘附力，这对涂层的整体稳定性至关重要。 此外，论文还关注了涂层的韧性，特别是在与单一尺度的纳米和微米涂层进行对比后，发现双尺度WC-12Co涂层展现出更高的开裂韧性，这意味着它在承受裂纹扩展时更能抵抗断裂。这对于实际应用中的抗疲劳性能和耐冲击性能有着显著优势。 磨损性能是另一个关键特性，研究发现，与GCr15钢相比，双尺度WC-12Co涂层显示出卓越的耐磨性，这在工业环境中尤其重要，如在高速运转或高应力负载下工作的部件。摩擦系数的测量结果显示，双尺度WC-12Co涂层的摩擦系数较低，这有利于减少磨损和能耗。 通过XRD（X射线衍射）分析，研究人员能够深入理解涂层的微观结构，扫描电子显微镜则提供了涂层表面形貌的直观观察，帮助解释了这些性能特性的来源。整个研究工作得到了高等学校博士学科点专项科研基金的资助（项目编号：20120032110031）。 这篇首发论文详细探讨了超音速火焰喷涂法制备的双尺度WC-12Co涂层在力学性能、耐磨性和微观结构方面的特点，为涂层设计和优化提供了有价值的数据支持。这对于热喷涂领域的科研人员以及工程师来说，是一篇重要的参考资料。