低温超音速火焰喷涂工艺制备轴承钢为基体的WC-12Co厚涂层（英文）

许吉敏¹，郑文颖¹，张聚臣^1,2，张翠萍³，袁小阳⁴

1. 合肥工业大学2. 南京航空航天大学3. 西北有色金属研究院4. 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室

摘 要：采用超音速火焰喷涂工艺（HVOF）制备的WC-12Co涂层能够显著提高系统的硬度和耐磨特性。然而,该工艺中的高温参数会使得涂层在制备过程中产生脱碳现象。将WC-12Co涂层引入到滚动副中以提高界面的摩擦学性能和抗磨损特性,例如固体火箭发动机中用于推力矢量控制的滚动轴承,通过温度可控的超音速火焰喷涂工艺在轴承钢基体上制备涂层。详细研究了涂层的相分布、成分组成、微观结构、与基体的结合强度、弹性模量和显微硬度,验证了改进后工艺的可行性和先进性,并阐明了涂层与轴承钢基体之间的结合机制。在WC骨架假设和钴相均匀分布的假设下,根据硬度的测试结果,给出了WC-12Co涂层显微硬度的一个经验公式,可用于涂层硬度的理论预估和设计优化。

关键词：超音速火焰喷涂;脱碳;WC-12Co厚涂层;温度可控;结合机制;显微硬度;