流体机械表面抗气蚀涂层的组织结构与性能研究

摘要

气蚀破坏对流体机械所产生的影响是巨大的，要提高流体机械的抗气蚀性能，不但要研究整体材料，更要关注零部件的表面保护，歼发抗气蚀性能优良的保护层材料。 本课题在45＃钢表面制备了等离子喷涂WC-12Co涂层，超音速火焰喷涂WC-12Co涂层，火焰喷涂Ni25及Ni60喷焊层；在1Cr18Ni9Ti表面制备了超音速火焰喷涂WC-Cr-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层。文章分析了以上六种涂层及比照材料ZG06Cr13Ni5Mo的组织结构特征，并分别进行了气蚀破坏试验。其中，组织结构分析采用光学显微镜和X射线衍射仪相结合的方式，取各组试样的抛光截面，测量涂层的厚度，观察涂层的致密度和组织，并用显微硬度仪测定其显微硬度；用X射线衍射仪得到六种涂层的X衍射图谱，分别进行相结构定性分析；按照“振动空蚀试验标准”进行气蚀破坏试验，得到失重与时间关系曲线和气蚀速率随时间变化过程图，并借助体视显微镜和扫描电镜跟踪观察各组样品气蚀过程中的形貌变化。 结果表明，等离子喷涂WC-12Co涂层及火焰喷涂Ni25喷焊层的硬度很低，组织较粗大，超音速火焰喷涂WC-12Co涂层硬度很高，组织较致密，这三种涂层的抗气蚀性能均比ZG06Cr13Ni5Mo差很多，不适合用于过流部件表面的抗气蚀防护；火焰喷涂Ni60喷焊层、超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr和WC-Cr-Co涂层的组织结构相差很多，共同特征是硬度较高(均超过Hv1000)，组织致密，涂层与基体的结合较好，抗气蚀性能也均优于ZG06Cr13Ni5Mo，其中WC-Cr-Co涂层的抗气蚀性能最好。另外，本文还对材料的破坏机理进行了分析，结果表明，细化组织，增加硬质相含量及其弥散度等均有助于材料抗气蚀性能的提高。

目录

文摘

英文文摘

学位论文独创性声明及学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章试验方法

第三章组织结构分析

第四章涂层显微硬度

第五章气蚀试验结果与分析

第六章结论和展望

参考文献

致谢

附录

作者简介及攻读硕士学位期间发表的论文