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海水钻井液环境中HVOF喷涂WC-10Co4Cr涂层的腐蚀行为

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超音速火焰喷涂的WC-CoCr涂层由于具有良好的硬度、韧性及耐腐蚀性被广泛应用于航空、航天、冶金、钻探等领域。但由于材料应用的环境丰富多样，比如应用于深海环境的钻探设备，受到高的含盐量、碱性钻井液介质、高压等因素的影响，钻采装备发生的腐蚀具有与传统失效过程迥异的特点，因此除了强度、韧性等物理性能外，还对涂层在海水钻井液环境中的耐腐蚀性能提出了更高的要求。
本文采用超音速火焰喷涂（HVOF）在35CrMo钢基体上喷涂了常规结构与双峰结构两种WC-10Co4Cr涂层，采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对两种涂层的结构进行了分析，并测定了涂层的显微硬度、孔隙率和粗糙度。此外，对基体及两种涂层在海水钻井液中进行了浸泡试验，利用电化学工作站测出各自的动电位极化曲线、Bode图和Nyquist图，从而探讨浸泡时间、浸泡压力对材料腐蚀行为的影响。结果表明，与35CrMo钢基体相比，涂层具有较好的耐腐蚀性，可以起到良好的保护作用；而双峰结构涂层由于具有致密的组织、较低的孔隙率，因此耐腐蚀性能优于常规结构涂层。两种涂层在不同时间浸泡下的失效机理均为由于腐蚀产生的裂纹萌生和扩展而产生剥落。