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脱硫浆液循环泵叶轮表面防腐耐磨WC-Co涂层的研究

作　者: 赵合勇
导　师: 刘少光
学　校: 江苏科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 脱硫浆液循环泵 HVOF WC-Co涂层腐蚀磨损
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

脱硫装置浆液循环泵叶轮表面的腐蚀与磨损问题严重影响脱硫系统的安全运行，同时也造成了巨大的经济损失。国内外的专家和学者对此展开了许多研究，发现采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）喷涂WC-Co涂层是一种非常有效的解决方法，因此，对其进行试验研究具有重要的现实意义。本文采用HVOF技术制备WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co-4Cr三种涂层，对涂层的组织结构、强度、硬度及磨损与腐蚀性能进行试验研究，并与316不锈钢进行对比，采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）等分析方法对试验结果进行分析研究。试验结果表明：三种涂层的主要相结构为WC、W2C、Co及Co6W6C固溶体相，碳化物成弥散分布状态；显微硬度分别为1122、1061、1313HV0.1，结合强度分别为58、62、65MPa，内聚强度分别为165.9、194.6、216.3MPa；三种涂层的滑动磨损失重皆很小，远小于316不锈钢的，说明其耐滑动磨损性能优良，其中以WC-12Co的失重最低，WC-10Co-4Cr涂层仅次之；根据三种涂层的磨蚀失重及形貌，WC-10Co-4Cr涂层的磨痕最小，耐磨蚀性能最佳，WC-12Co涂层次之。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-8
第一章绪论  8-20
  1.1 课题研究的背景  8-10
  1.2 浆液循环泵叶轮的失效机理和修复现状  10-16
    1.2.1 浆液循环泵的腐蚀  10-13
    1.2.2 浆液循环泵叶轮的失效机理  13-14
    1.2.3 浆液循环泵叶轮的修复现状及发展前景  14-16
  1.3 材料的腐蚀磨损  16-18
    1.3.1 腐蚀磨损  16-17
    1.3.2 腐蚀磨损的影响因素  17-18
  1.4 本文的研究目的及主要研究内容  18-20
第二章 WC-Co 粉末涂层性能的试验方法  20-31
  2.1 前言  20
  2.2 HVOF 喷涂工艺  20-26
    2.2.1 硬质合金粉末  20-23
    2.2.2 超音速火焰喷涂设备  23
    2.2.3 超音速火焰喷涂原理  23-24
    2.2.4 设备构成  24
    2.2.5 涂层和工艺特点  24
    2.2.6 本试验所用设备  24-26
  2.3 涂层显微硬度  26
  2.4 显微组织和相结构分析  26
    2.4.1 X 射线衍射分析  26
    2.4.2 SEM 显微分析  26
  2.5 涂层的结合强度测试  26-27
  2.6 涂层的内聚强度测试  27-28
  2.7 滑动磨损试验  28-29
  2.8 腐蚀磨损试验  29-31
第三章 WC-Co 涂层组织与性能的研究  31-41
  3.1 引言  31
  3.2 显微组织分析  31-32
  3.3 XRD 分析  32-34
  3.4 涂层的显微硬度  34-35
  3.5 涂层的结合强度分析  35-40
    3.5.1 涂层的结合强度  35-36
    3.5.2 涂层的内聚强度  36-40
  3.6 本章小结  40-41
第四章 WC-Co 涂层的滑动磨损性能研究  41-54
  4.1 引言  41
  4.2 滑动磨损试验前涂层宏观形貌  41-43
  4.3 滑动磨损试验前涂层的结构成分分析  43-46
  4.4 滑动磨损试验结果与分析  46-52
    4.4.1 涂层的磨损失重  46-47
    4.4.2 磨损形貌分析  47-52
  4.5 本章小结  52-54
第五章 WC-Co 涂层的腐蚀磨损性能的研究  54-65
  5.1 引言  54
  5.2 WC-Co 涂层的腐蚀磨损  54-57
    5.2.1 堆焊修复  54-55
    5.2.2 刷涂高分子材料法  55-56
    5.2.3 非金属内衬损坏  56-57
  5.3 腐蚀磨损试验结果及分析  57-64
    5.3.1 WC-Co 涂层的失重分析  57-58
    5.3.2 WC-Co 涂层的外观形貌分析  58-64
  5.4 本章小结  64-65
第六章结论  65-67
参考文献  67-72
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  72-73
致谢  73

脱硫浆液循环泵叶轮表面防腐耐磨WC-Co涂层的研究

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