碳化鎢(WCC)具有高硬度和高耐磨性,若能在復(fù)合涂層材料中加以應(yīng)用,定能大幅度提高材料的硬度和耐磨性,因此被歐美國家的研究者譽為“21世紀新型水機材料”。早在上世紀末,朱龍章等研究了含微米級WC的復(fù)合鍍層,發(fā)現(xiàn)鍍層的硬度較其他微米復(fù)合鍍層高得多。納米級WC在復(fù)合涂層材料中的應(yīng)用也取得一定進展,王吉會等人成功制備了Ni–P–WC納米微粒復(fù)合鍍層。
碳化鎢材料其較高的硬度、耐磨性、耐高溫、耐腐蝕性能,被廣泛地應(yīng)用于航空航天、石油、冶金、機械等領(lǐng)域。在一般工業(yè)應(yīng)用中,我們稱它為硬質(zhì)合金涂層,通常是以碳化鎢/鈷為原材料,在鎳或鐵基材料表面進行超音速噴涂而形成一個保護層,可以增加基體的耐磨和使用壽命。原則上,這種類工藝的實施成本并不便宜,但相對于整個零部件的損壞和整體更換成本來說,其省下的金額是很可觀的。在航天發(fā)動機研發(fā)領(lǐng)域,表面增強涂層是最為引人注目的技術(shù)之一,碳化鎢就是一種重要的飛機零部件強化涂層基礎(chǔ)材料。
WCC碳化鎢涂層是一種黑色六角形晶體,其特性:1.具有金屬光澤,硬度與鉆石相似,不溶于水、鹽酸和硫酸;2.涂層致密,結(jié)合強度高,孔隙率小于1%;3.涂層里面含有一些特殊的材料,可以有利于后期的保養(yǎng)維護;4.高速沖擊和強變形使材料的晶格變形,增加了材料的活性;5.增加相鄰顆?;蚧w材料之間物理結(jié)合的可能性,使涂層的可靠性很高。
值得注意的是,如果制作工藝不正確,很容易造成產(chǎn)品結(jié)合強度不夠,導(dǎo)致碳化鎢涂層脫落。不同的設(shè)備在進行噴涂的時候整個工藝流程也是不同的,以JP8000超音速設(shè)備為例,噴涂流程為:(1)按圖紙做工裝對需要保護的區(qū)域做保護;(2)噴砂打磨表面處理,增加涂層結(jié)合力;(3)根據(jù)工件選擇合理的運轉(zhuǎn)裝置;(4)采用JP8000噴涂碳化鎢涂層。
【責任編輯】陽一