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随着科学技术的不断发展进步,连铸连轧已成为现代钢铁工业中常规的生产技术而得到广泛应用。结晶器作为连铸生产中的核心部件,其性能及运作的稳定性直接影响到生产效率及铸坯质量。因此,生产中对结晶器铜板的表面性能提出了更高的要求。虽然结晶器铜板材料不断发展,但是未经表面处理其使用寿命仍然较短。本文采用等离子喷涂的方法在CuNiCoBe合金表面制备了WC-Co涂层、Mo涂层及Mo/WC-Co复合涂层,以涂层与基体的结合强度为指标,采用均匀试验法对等离子喷涂工艺参数进行了优化;采用SprayWatch在线监测系统对粒子速度及温度进行监测;利用SEM、EDS和XRD等分析测试手段,研究了涂层的微观组织结构及相组成;对所制备的涂层进行热震试验,研究了涂层的热震性能;测试了WC-Co涂层和Mo涂层的硬度,并用统计学方法分析了其分布规律;对涂层进行超声冲击处理,研究其对涂层热震性能的影响;对涂层进行摩擦磨损试验,研究其摩擦磨损性能。结果发现:Mo涂层的优化工艺参数为:喷涂距离115mm,喷涂功率22.5kW,送粉率8g·min-1,主气流量70L·min-1。优化后Mo涂层结合强度达到58.743MPa;WC-Co涂层的优化工艺参数为:喷涂距离95mm,电源功率25.5kW,送粉量10g/min,主气流量80L·min-1。优化后WC-Co涂层的涂层结合强度达到26.794Mpa。两种涂层的结合强度都基本随着粒子飞行速度的增大而提高,Mo涂层的这种规律更为明显。涂层在制备过程中都存在一定程度的孔隙,影响着涂层质量;涂层与基体、工作层与打底层之间结合方式均主要为机械结合,而表面粗糙度更大的Mo打底层,能够明显改善WC-Co工作层的结合强度。Mo涂层在制备过程中,存在钼粉氧化,产生MoO3新相;WC-Co粉末在喷涂形成涂层的过程中WC颗粒发生了氧化和氮化,生成了WO3、WN以及CoWO4等新相。这些涂层中分散分布的氧化物能提高涂层表面硬度及其耐磨性能。打底Mo涂层的存在可有效起到缓冲作用,减小热应力,达到延长涂层热震寿命的目的。两种涂层超声冲击后的表面粗糙度都有所下降,Mo涂层下降更多;450℃下Mo涂层热震性能提高,WC-Co涂层热震性能下降。涂层中的WC硬质相粒子会阻止磨损中刻痕的延长,改善涂层的耐磨损性能;两种涂层虽然由于孔隙和疏松的影响出现了不均匀,表现出了离散性,但两者的硬度值仍符合正态分布。