Abstract
在熔射的應用範圍中耐塗層約佔了一半的領域，而在航空的應用範圍中，對材料的耐磨度要求更高，材料必須承受高應力，高速度的嚴格要求。碳化鎢－鈷材料為公認在500℃以下最佳的抗磨耗材料。本研究以新發展的高速火焰熔射製作碳化鎢─鈷塗層，實驗的結果顯示所研究的碳化鎢－鈷塗層具有十分優異的耐磨耗牲性，與硬度值HRC 65的52100 鋼比較，塗層的耐磨度約為52100 鋼的5-14倍，塗層性質具有優異耐磨耗性質，有下列因素，(1) 優良的顆粒與黏結相之間的鍵結，(2) 熔射塗層中的碳化鎢含量高，在X-光的繞射圖形中沒有W2C的繞射峰產生，或其他的複雜碳化物的繞射峰，( 3)塗層緻密度高。本研究先進行熔射粉末粒度大小的選擇，實驗的結果顯示，粒度較大的粒末顆粒(22.5-45 um)的熔射塗層有較佳的耐磨耗性質，而粒度分佈較廣5.6-45 um 的塗層鍵結強度、硬度、碳化鎢相的含量及抗磨料磨耗性質與之類似，以較細的粉末熔射的塗層耐磨耗性較差。但是較小的粉末的WC-Co 塗層，拉層鍵結力高達77 MPa，其他二者的拉伸鍵結強度約為73 MPa。第二部份熔射變數研究，所採用的參數中，氧氣流量 300 l/min，丙烯流量55 l/min，4吋熔射槍，送粉速率51 g/min，熔射距離20 cm，表面速度207 m/mn的熔射條件下的塗層拉伸鍵結強度最高，達到83 MPa，其餘有多組參數的拉伸鍵結強度超過69 MPa(10000 psi)。塗層的硬度值對熔射的氧氣流量影響最大，本實驗所採用的參數中氧氣流量超過360 l/min的熔射塗層硬度值均在1050 Hv以上。第三部分的實驗探討氧氣流量及丙烯流量大小對塗層磨料磨耗性質的影響，結果顯示在所進行的研究所採用的參數中，氧氣流量及丙烯流量越高，則磨料磨耗性質越好，尤其以丙烯流量增加對塗層磨料磨耗性質的增進最為顯著，在荷重8 kg的磨料磨耗實驗中，氧氣╱丙烯流量420/ 77 l/min的熔射參數，產生的塗層耐磨料磨耗性為HRC 65的52100鋼的13.7倍，磨耗性質最佳。