CAVITATION EROSION-CORROSION RESISTANCE OF WC–CoCr AND WC–NiCr HVAF COATINGS

Abstract

Для нанесения металлокерамических покрытий WC-CoCr и WC-NiCr на стальную основу использовался метод сверхзвукового газовоздушного напыления-HVAF. Целью настоящего исследования являлось сравнение значений сопротивления представленных покрытий коррозионно-кавитационному воздействию методом ультразвуковых колебаний в жидкой среде с приложением постоянного напряжения 12 В. Для оценки исходной шероховатости рабочей поверхности образцов из материала подложки и покрытий перед испытанием использовали оптическую 3D-профилометрию. С целью изучения микрорельефа поверхности покрытий после испытания использовали сканирующую электронную микроскопию. Результаты испытаний на кавитационную стойкость покрытия WC-NiCr показали приблизительно на 20 % лучшее сопротивление кавитационному изнашиванию по сравнению с покрытием WC-CoCr в данных условиях. Общие потери массы для WC-NiCr-покрытия достигали 0,66 % от исходной массы образца, в то время как для WC-CoCr-покрытия составили около 0,82 %. Сканирующая электронная микроскопия испытанных образцов показала наличие более выраженного рельефа и относительно крупных пор кавитационного происхождения на поверхности WC-CoCr-покрытия по сравнению с WC-NiCr. Таким образом, метод высокоскоростного термического напыления HVAF может использоваться в качестве эффективного метода нанесения металлокерамических коррозионно-стойких покрытий для защиты деталей из конструкционных материалов, так как позволяет повысить сопротивление кавитационному эрозионно-коррозионному износу. Так, по сравнению с материалом подложки (сталь 40) стойкость к кавитации повысилась в 2,3 и 1,8 раза для WC-NiCr-и WC-CoCr-покрытий соответственно. Ключевые слова: кавитационное испытание, эрозионно-коррозионное кавитационное воздействие, HVAF, термическое напыление, металлокерамические покрытия, WC-CoCr, WC-NiCr, топография поверхности.