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WC和W2C等離子噴涂碳化鎢涂層的耐溫性能

 鎢-碳二元系能形成兩種晶型的碳化物，即WC和W2C。其中WC是制造硬質(zhì)合金的主要原料，也是熱噴涂領域制備高耐磨涂層的重要原料粉末。WC硬度高，特別是其高溫硬度高。WC能很好地被Co、Ni、Fe等金屬熔體潤濕，尤以鈷熔體對WC的潤濕性最好。升高溫度至金屬熔點以上時，WC能溶解在這些金屬熔體中，而當溫度降低時，又能析出WC。這些優(yōu)異的性能，使它能用鈷或鎳等金屬做粘結相材料，經(jīng)高溫燒結或包覆處理，形成耐磨性很好的耐磨涂層。

圖（1）等離子噴涂設備

 WC的主要缺點是抗高溫氧化能力差，在500攝度~800攝度空氣中遭受嚴重氧化，在氧化性氣氛中受強熱易爭解為W2C和碳，即所謂“失碳”。這可通過用耐熱抗氧化的金屬做包裹層或粘結相，對WC顆粒進行預保護；也可以與TaC、TIC等固溶形成復合碳化物，改善WC的耐熱抗氧化性能。WC在Ar氣氛中加熱至2850攝度仍然穩(wěn)定，在高溫氮氣中亦不受影響。

圖（2）等離子噴涂碳化鎢涂層時溫度很高

 W2C的熔點和硬度都比WC高，它能與WC形成W2C+WC共晶混合物，熔點降低，易于鑄造，就是所謂的“鑄造碳化鎢”或“易熔碳化鎢”，其中均含碳量為3.8%~20%（質(zhì)量），其中含W2C為78%~80%（質(zhì)量），含WC為20%~22%（質(zhì)量）。這種鑄造碳化鎢是成本較低的最硬最耐磨的一種材料。

圖（3）等離子噴涂碳化鎢涂層專用碳化鎢粉

WC粉末還可與鈷基、鎳基和鐵基自熔性合金粉末、鎳鋁自粘結復合粉末進行混合，廣泛用于制備高耐磨涂層特別是耐磨粒磨損、硬面磨損和泥砂沖蝕磨損等領域。碳化鎢粉末主要用作熱噴涂耐磨涂層的原料粉末。
可采用真空等離子噴涂、保護氣氛碳化鎢等離子噴涂耐磨涂層，但涂層的附著力不佳。