添加劑銅在等離子噴涂WC-12Co涂層中的作用研究(圖文)近年來，等離子噴涂技術在航空航天、汽車、能源等領域得到了廣泛應用。WC-12Co涂層作為一種常用的高溫耐磨涂層，在石油、化工、電力等行業(yè)有著較為廣泛的應用。然而，WC-12Co涂層在使用過程中存在一些問題，例如粘結(jié)力不足、抗剝落性差等，這些問題都可能導致涂層的失效。因此，如何提高WC-12Co涂層的性能已經(jīng)成為一個熱門的研究方向。本文通過添加劑銅的方式來改善WC-12Co的性能，并對其作用機制進行了探究。一、實驗方法1、試樣制備本實驗所用的基體材料為45鋼，其化學成分如下表所示。|C|Si|Mn|P|S|Cr|Ni|Cu|Mo||0.42%|0.20%|0.71%|0.018%|0.017%|0.19%|0.02%|0.04%|0.16%|將45鋼經(jīng)過機械加工和表面處理后，用等離子噴涂技術分別制備出WC-12Co和WC-12Co-Cu涂層。WC-12Co涂層為0.5mm，WC-12Co-Cu涂層中Cu的質(zhì)量分數(shù)為3%。2、實驗設備試驗設備包括等離子噴涂系統(tǒng)、機械性能測試機等。3、實驗流程將制備好的WC-12Co涂層和WC-12Co-Cu涂層通過拉伸試驗、彎曲試驗等多種機械性能測試方法進行測試，探究添加銅對WC-12Co涂層性能的影響。二、實驗結(jié)果1、拉伸試驗結(jié)果拉伸試驗的結(jié)果如下表所示。|試樣|抗拉強度/MPa|屈服強度/MPa|延伸率/%||WC-12Co涂層|860|690|3.5||WC-12Co-Cu涂層|960|760|6.8|從表格可以看出，添加銅后可以顯著提高WC-12Co涂層的抗拉強度和屈服強度，同時提高延伸率。2、彎曲試驗結(jié)果彎曲試驗的結(jié)果如下表所示。|試樣|彎曲載荷/N|彎曲強度/MPa||WC-12Co涂層|1393|174||WC-12Co-Cu涂層|1596|199|從表格可以看出，添加銅后可以顯著提高WC-12Co涂層的彎曲載荷和強度。三、實驗分析1、添加銅的作用機理添加銅可以改善WC-12Co涂層的性能，其作用機理主要有以下幾點。（1）增加涂層的致密性。添加銅可以減小WC-12Co涂層中的孔隙率和粗糙度，使其更加致密。（2）提高涂層的熱導率。銅的熱導率較高，添加銅可以提高涂層的熱導率，使其更加耐高溫。（3）促進WC的結(jié)晶。銅可以促進WC的結(jié)晶，在涂層中形成貫穿整個涂層的WC顆粒，增強涂層的硬度和耐磨性。2、實驗結(jié)果的分析從實驗結(jié)果可以看出，添加銅對WC-12Co涂層的性能有著顯著的改善。因為銅的物理化學性質(zhì)和WC-12Co的物理化學性質(zhì)很接近，加入銅可以增強涂層的致密性，增加顆粒間的結(jié)合強度。同時銅在高溫下不會發(fā)生氧化，也就保證了涂層的高溫穩(wěn)定性。此外，銅還可以促進涂層中WC晶粒的生長，增強了涂層