結晶器CuNiCoBe合金表面等離子噴涂Mo-WC-Co涂層的研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展進步，連鑄連軋已成為現代鋼鐵工業(yè)中常規(guī)的生產技術而得到廣泛應用。結晶器作為連鑄生產中的核心部件，其性能及運作的穩(wěn)定性直接影響到生產效率及鑄坯質量。因此，生產中對結晶器銅板的表面性能提出了更高的要求。雖然結晶器銅板材料不斷發(fā)展，但是未經表面處理其使用壽命仍然較短。本文采用等離子噴涂的方法在CuNiCoBe合金表面制備了WC-Co涂層、Mo涂層及Mo/WC-Co復合涂層，以涂層與基體的結合強度為指標，采用均勻試驗法對等

2、離子噴涂工藝參數進行了優(yōu)化；采用SprayWatch在線監(jiān)測系統(tǒng)對粒子速度及溫度進行監(jiān)測；利用SEM、EDS和XRD等分析測試手段，研究了涂層的微觀組織結構及相組成；對所制備的涂層進行熱震試驗，研究了涂層的熱震性能；測試了WC-Co涂層和Mo涂層的硬度，并用統(tǒng)計學方法分析了其分布規(guī)律；對涂層進行超聲沖擊處理，研究其對涂層熱震性能的影響；對涂層進行摩擦磨損試驗，研究其摩擦磨損性能。結果發(fā)現：
　　Mo涂層的優(yōu)化工藝參數為：噴涂距離1

3、15 mm，噴涂功率22.5kW，送粉率8g·min-1，主氣流量70L·min-1。優(yōu)化后Mo涂層結合強度達到58.743MPa；WC-Co涂層的優(yōu)化工藝參數為：噴涂距離95mm，電源功率25.5kW，送粉量10g/min，主氣流量80L·min-1。優(yōu)化后WC-Co涂層的涂層結合強度達到26.794Mpa。兩種涂層的結合強度都基本隨著粒子飛行速度的增大而提高，Mo涂層的這種規(guī)律更為明顯。
　　涂層在制備過程中都存在一定程度的孔

4、隙，影響著涂層質量；涂層與基體、工作層與打底層之間結合方式均主要為機械結合，而表面粗糙度更大的Mo打底層，能夠明顯改善WC-Co工作層的結合強度。Mo涂層在制備過程中，存在鉬粉氧化，產生MoO3新相；WC-Co粉末在噴涂形成涂層的過程中WC顆粒發(fā)生了氧化和氮化，生成了WO3、WN以及CoWO4等新相。這些涂層中分散分布的氧化物能提高涂層表面硬度及其耐磨性能。
　　打底Mo涂層的存在可有效起到緩沖作用，減小熱應力，達到延長涂層熱震壽