WC和W2C等离子喷涂碳化钨涂层的耐温性能

 钨-碳二元系能形成两种晶型的碳化物，即WC和W2C。其中WC是制造硬质合金的主要原料，也是热喷涂领域制备高耐磨涂层的重要原料粉末。WC硬度高，特别是其高温硬度高。WC能很好地被Co、Ni、Fe等金属熔体润湿，尤以钴熔体对WC的润湿性最好。升高温度至金属熔点以上时，WC能溶解在这些金属熔体中，而当温度降低时，又能析出WC。这些优异的性能，使它能用钴或镍等金属做粘结相材料，经高温烧结或包覆处理，形成耐磨性很好的耐磨涂层。

图（1）等离子喷涂设备

 WC的主要缺点是抗高温氧化能力差，在500摄度~800摄度空气中遭受严重氧化，在氧化性气氛中受强热易争解为W2C和碳，即所谓“失碳”。这可通过用耐热抗氧化的金属做包裹层或粘结相，对WC颗粒进行预保护；也可以与TaC、TIC等固溶形成复合碳化物，改善WC的耐热抗氧化性能。WC在Ar气氛中加热至2850摄度仍然稳定，在高温氮气中亦不受影响。

图（2）等离子喷涂碳化钨涂层时温度很高

 W2C的熔点和硬度都比WC高，它能与WC形成W2C+WC共晶混合物，熔点降低，易于铸造，就是所谓的“铸造碳化钨”或“易熔碳化钨”，其中均含碳量为3.8%~20%（质量），其中含W2C为78%~80%（质量），含WC为20%~22%（质量）。这种铸造碳化钨是成本较低的最硬最耐磨的一种材料。

图（3）等离子喷涂碳化钨涂层专用碳化钨粉

WC粉末还可与钴基、镍基和铁基自熔性合金粉末、镍铝自粘结复合粉末进行混合，广泛用于制备高耐磨涂层特别是耐磨粒磨损、硬面磨损和泥砂冲蚀磨损等领域。碳化钨粉末主要用作热喷涂耐磨涂层的原料粉末。
可采用真空等离子喷涂、保护气氛碳化钨等离子喷涂耐磨涂层，但涂层的附着力不佳。