HVAF喷涂La₂O₃改性WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层的耐磨耐蚀性能

张凯^1,2，刘伟^1,2，张磊^1,2，赵坚^1,2，伏利^1,2，陈小明^1,2,3

1. 水利部产品质量标准研究所浙江省水利水电装备表面工程技术研究重点实验室2. 水利部杭州机械设计研究所水利机械及其再制造技术浙江省工程实验室3. 北京科技大学新金属材料国家重点实验室

摘 要：为进一步提升高质量WC涂层的耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性。采用大气超音速火焰喷涂（HVAF）在0Cr13Ni5Mo基体上制备稀土La₂O₃改性WC-20Cr₃C₂-11NiMo涂层。通过显微硬度测试、平面孔隙测试、摩擦磨损实验、电化学实验和模拟海水超声波气蚀实验,测试涂层的显微硬度、孔隙率、摩擦因数、摩擦磨损性能、耐海水腐蚀性能和耐海水气蚀性能,分析La₂O₃对WC-20Cr₃C₂-11Ni Mo涂层耐磨耐蚀性能的影响。结果表明,改性后的涂层显微硬度提升到1 400 HV0.2左右,平均孔隙率降低约48.6%;涂层磨损质量降低约33%,摩擦因数降低约30%,摩擦磨损表面微凹坑和微裂纹明显减少;电化学自腐蚀电位明显右移,电化学自腐蚀电流密度明显减小;涂层的气蚀质量损失减少约20%,气蚀坑洞明显减少和变小。HVAF喷涂La₂O₃改性后的WC-20Cr₃C₂-11Ni Mo涂层硬度略微提升,致密性、耐磨性、耐海水腐蚀性和耐海水气蚀性得到明显提升,除表面疲劳磨损外,表面摩擦磨损机理从严重磨粒磨损转变为轻微磨粒磨损,气蚀机理主要为流体冲击波侵蚀。

关键词：HVAF;稀土改性;涂层;耐磨性;耐腐蚀性;耐气蚀性;