北京工业大学：金属陶瓷涂层 | Transactions of Materials Research

近日，北京工业大学Chen Wang，Haibin Wang，Xiaoyan Song等，在Transactions of Materials Research上发文，利用原位合成超细WC-12wt%Co复合粉末和氧化钇稳定的氧化锆yttria-stabilized zirconia (YSZ) 粉末为原料，研究了添加ZrO2对热喷涂WC-Co涂层微观结构、力学性能和耐磨性能的影响。

显微结构分析表明，添加3wt%ZrO2有效抑制了热处理过程中WC晶粒的粗化，并在涂层中保留了四方ZrO2结构。应力诱导的从四方到单斜ZrO2相变触发了裂纹偏转和桥联机制，这在不影响硬度的情况下，显著提高了断裂韧性。

相比于传统WC-12Co涂层，在90N载荷时，3%ZrO2改性涂层的耐磨性提高了两倍。增韧机制有效地抑制了裂纹的萌生和扩展，将失效模式从块状剥落转变为渐进的轻微磨损。

这项工作表明，ZrO2含量优化，可以平衡硬度和韧性，为开发高性能耐磨金属陶瓷涂层提供了一种可行的策略。