磁悬浮列车闸片用硬质涂层的相结构及其性能研究

摘要

为改善磁悬浮列车闸片的制动性能,延长使用寿命同时降低生产成本.采用超音速喷涂工艺,在磁浮列车制动用闸片基体表面分别制备了WC-12Co和Cr3C2-25NiCr两种硬质涂层.硬质涂层的性能不仅与硬质相晶粒的大小有关,而且还与相组成及相转变密切相关.本研究利用扫描电子显微镜(SEM)、氧氮分析仪、万能试验机和显微硬度计等测试表征方法,分别对涂层的显微组织、氧化物含量、结合强度和显微硬度等结构和力学性能进行分析探究.从热力学的角度出发,对涂层中碳化物的生长条件及相变过程进行了讨论.结果显示,在本工艺参数条件下,超音速喷涂制备的WC-12Co和Cr3C2--25NiCr硬质涂层显微组织致密,孔隙率小于1％,涂层中的氧含量分别为0.78％和1.25％,平均结合强度分别为75.2 MPa和73.8 MPa,平均显微硬度分别为1355.8HV1和1160.5HV1.因此,通过材料设计的热力学分析,优化喷涂工艺,有利于高性能硬质陶瓷涂层的研制.