火焰噴涂WC-Ni涂層組織與界面研究.pdf

1、硬質(zhì)合金因其較高的硬度、強(qiáng)度和優(yōu)越的耐蝕性能、耐磨性能被普及于機(jī)械加工切削刀具、石油與地質(zhì)礦山勘探開采工具、精密模具和耐磨零件等領(lǐng)域。運(yùn)用火焰噴涂在基體制備WC-Ni硬質(zhì)合金涂層，進(jìn)而形成的“外強(qiáng)芯韌”的使用材料，近年來倍受人們關(guān)注。相應(yīng)硬質(zhì)合金涂層性能隨工藝條件變化規(guī)律的研究廣泛并大量，但硬質(zhì)合金涂層內(nèi)部組織與界面對(duì)性能影響的研究鮮為報(bào)道。然而，涂層內(nèi)部諸類微觀結(jié)構(gòu)對(duì)涂層性能的影響至關(guān)重要，也直接關(guān)系到對(duì)材料結(jié)構(gòu)與性能理解。
　

2、　本論文著重對(duì)WC-Ni硬質(zhì)合金涂層內(nèi)部組織與界面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測與理論分析。首先，利用XRD進(jìn)行WC-Ni從粉末到噴涂形成涂層物相分析，進(jìn)而SEM觀察涂層表面和截面形貌，最后運(yùn)用TEM分析微區(qū)WC-Ni組織結(jié)構(gòu)和第二相粒子的形成。結(jié)果表明對(duì)于WC-Ni粉末顆粒噴涂形成涂層后，在顆粒間產(chǎn)生孔隙，WC晶粒均勻分布并伴有長大趨勢并且確定在WC晶粒有WC1-X第二相的生成。在實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，運(yùn)用O點(diǎn)陣?yán)碚撆c匹配好區(qū)模型（GMS模型），對(duì)(000

3、1)WC晶面與(100)Ni、(110)Ni和(111)Ni晶面形成的界面錯(cuò)配進(jìn)行分析，得到匹配較好且錯(cuò)配較小的界面位向關(guān)系。再理解這些界面錯(cuò)配分析的基礎(chǔ)上，通過Δg平行法則在(0001)WC與(111)Ni界面附近旋轉(zhuǎn)并得到低錯(cuò)配界面，這些低錯(cuò)配界面在實(shí)際結(jié)合中能夠形成能量較低的界面，并且對(duì)優(yōu)化界面結(jié)構(gòu)、提高界面結(jié)合強(qiáng)度預(yù)測有指導(dǎo)作用。經(jīng)過計(jì)算傾轉(zhuǎn)6.64°和21.12°達(dá)到擇優(yōu)界面I1和I2，相應(yīng)的無理界面指數(shù)分別為(111.24)