超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的力学性能及断裂机理
Mechanical Properties and Fracture Mechanism of WC-10Co4Cr Coating Sprayed by High Velocity Oxygen Fuel
摘 要
采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在不锈钢基体上制备了WC-10Co4Cr涂层, 测试了涂层的显微硬度和结合强度, 研究了涂层的物相组成和横截面、断裂面的形貌, 分析了涂层的断裂方式和断裂机理。结果表明: WC-10Co4Cr涂层的平均显微硬度达1 147.6 HV, 结合强度为70 MPa; 涂层的拉伸断裂为典型的脆性断裂, 没有明显的塑性变形过程; 涂层中颗粒间的孔隙和微裂纹在外应力的作用下形成裂纹, 裂纹沿颗粒与颗粒间的界面扩展并伴随扩展方向的偏转, 最终导致涂层的断裂。
WC-10Co4Cr涂层
显微硬度
结合强度
断裂
HVOF
WC-10Co4Cr coating
micro-hardness
bond strength
fracture
Abstract
WC-10Co4Cr coating was prepared on the substrate of stainless steel by high velocity oxygen fuel (HVOF) spraying. The micro-hardness and bond strength of the coating were investigated; phase composition, section and surface morphology was studied; and the fracture mode and mechanism were analyzed as well. The results show that the average micro-hardness of the WC-10Co4Cr coating reached to 1 147.6 HV and the bond strength was 70 MPa. The tensile fracture was with typical characteristics of brittle fracture and there was no significant plastic deformation. The fracture cracks were formed under the external stress due to the pores and microcracks among particles in the coating. These cracks propagated along the interface between particle and particle and were accompanied by deflections of crack paths, then caused the fracture of the coating.
中图分类号 TG174.44 DOI 10.11973/jxgccl201510012
所属栏目 新材料 新工艺
基金项目 杭州西湖区十大科技专项资助项目(115411N007); 杭州市科技发展计划资助项目(20120433B35); 浙江省科技计划资助项目(2013C31044)
收稿日期 2014/9/3
修改稿日期 2015/7/8
网络出版日期
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备注周夏凉(1987-), 男, 江西吉安人, 工程师, 硕士。
引用该论文: ZHOU Xia-liang,CHEN Xiao-ming,WU Yan-ming,FU Li,WANG Li-rong,MA Hong-hai. Mechanical Properties and Fracture Mechanism of WC-10Co4Cr Coating Sprayed by High Velocity Oxygen Fuel[J]. Materials for mechancial engineering, 2015, 39(10): 52～55
周夏凉,陈小明,吴燕明,伏利,王莉容,马红海. 超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的力学性能及断裂机理[J]. 机械工程材料, 2015, 39(10): 52～55
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