喷涂工艺条件对超音速火焰喷涂制备Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层及耐磨、耐蚀性能研究

摘要

为了研究通过超音速火焰喷涂不同工艺下制备的Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层的耐磨和耐腐蚀性能,利用HVOF在P92钢基体表面通过不同工艺制备出Cr_(3)C_(2)-NiCr涂层,并通过电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析涂层的微观组织形貌和物相组成。通过电化学工作站对不同工艺下的涂层样品以及P92钢基体进行测试,探索各样品在0.5%H_(2)SO_(4)溶液中的耐腐蚀性能。通过磨擦磨损试验机测试各涂层的耐摩擦磨损性能,并通过激光共聚焦得到各样品的三维形貌和表面轮廓图。结果表明,影响涂层硬度的主要因素是涂层中存在的碳化物硬质相颗粒,不同工艺得到的涂层内部的硬质相颗粒分布不同。在喷距380 mm,O_(2)流量880 L/min,煤油流量23 L/h时获得的涂层硬度最高(995 HV_(5)),磨损率会随涂层硬度的降低而升高,因此在该工艺参数下的涂层耐磨性能最好。由于影响耐蚀性的主要因素为涂层孔隙率,在电化学腐蚀实验中,在喷距380 mm,O_(2)流量830 L/min,煤油流量23L/h时获得的涂层具有最低孔隙率(1.21%),腐蚀电流密度为0.51μA·cm^(-2)。相比于P92钢基体,腐蚀电流密度减小约3个数量级。