亚微米WC添加对超音速火焰喷涂WC–Co涂层磨损性能影响

采用湿法球磨将亚微米WC（~300 nm）和WC–12Co粉末混合均匀并使亚微米WC均匀粘附于WC–12Co粉末的表面，采用超音速火焰喷涂方法（HVOF）在304不锈钢基体表面制备WC和WC–12Co的WC–Co复合涂层，研究亚微米WC的添加对涂层相组成、显微硬度、耐磨性能和表面形貌的影响。利用X射线衍射分析涂层相组成，压痕法测试涂层的显微硬度，通过往复式摩擦磨损实验测试磨损性能，扫描电子显微镜（SEM）对涂层磨损表面和断面进行微观形貌观察，并分析涂层的磨损过程和机制。结果表明，添加质量分数5%的亚微米WC颗粒显著提高了涂层的显微硬度（16.3%）；增强了涂层的耐磨性，磨损率从6.09×10-7 mm3/Nm减小到5.15×10-7 mm3/Nm（减小13.8%）；亚微米WC颗粒喷涂后在涂层中保持了WC相，并主要存在于WC–Co扁平粒子界面和孔隙。基于涂层中扁平粒子的结合特性与磨损失效特征，建立强化模型，分析亚微米WC颗粒对涂层扁平粒子界面的强化机制。