袁曉靜，查柏林，陳小虎，禹志航，王新軍

(火箭軍工程大學(xué)，西安710025)

奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti具有較好的耐蝕性、焊接性、低溫韌性和力學(xué)性能，但其硬度較低，耐磨性較差[1]。為提高耐磨損能力，在其表面沉積WC-10Co-4Cr涂層可顯著提高WC顆粒與Co相的結(jié)合強(qiáng)度的同時(shí)，還能夠提高摩擦副表面的磨損性能，且自腐蝕電位高于電鍍硬鉻、具有良好的長(zhǎng)期防護(hù)效果[2-3]。

在制備工藝方面，WC-10Co-4Cr涂層常采用超音速火焰噴涂技術(shù)制備[4-5]。楊偉華等[6]采用超音速火焰噴涂制備了WC-10Co-4Cr涂層的微觀組織與摩擦磨損性能，發(fā)現(xiàn)其磨損機(jī)制為磨粒磨損。刁望勛等[7]研究不同工藝粉末對(duì)超音速火焰噴涂WC-10Co-4Cr涂層性能的影響，結(jié)果顯示：團(tuán)聚燒結(jié)粉末制備涂層的硬度、孔隙率和抗沖蝕磨損性能均優(yōu)于燒結(jié)破碎粉末制備涂層。除此之外，陳杰等[8]采用冷噴涂工藝在AZ80鎂合金表面制備420/WC-17Co涂層，趙立英等[9]研究了氧燃比對(duì)爆炸噴涂碳化鎢涂層結(jié)構(gòu)和性能的影響，發(fā)現(xiàn)提高氧燃比，涂層的硬度和結(jié)合強(qiáng)度先增后降；孔隙率則先降后增。但是，自從王海軍等[10]報(bào)道了超音速等離子與HVOF噴涂WC-Co涂層的磨損性能，發(fā)現(xiàn)超音速等離子噴涂可以獲得性能優(yōu)異的WC-Co涂層，等離子噴涂也逐漸成為制備WC-Co系列涂層的備選工藝[11]。研究人員在關(guān)注WC-10Co-4Cr涂層耐磨損性能的同時(shí)，更加關(guān)注涂層的耐腐蝕能力。劉安強(qiáng)等[12]報(bào)道了Q235鋼表面制備了WC-10Co-4Cr涂層在鹽霧腐蝕介質(zhì)中的電化學(xué)特性；王麗君等[13]研究了熱噴涂WC-10Co-4Cr陶瓷涂層在鹽環(huán)境下的腐蝕行為，認(rèn)為形成的氧化物有利于抑制金屬相腐蝕；丁坤英等[14]則認(rèn)為在3.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)NaCl溶液中低致密度粉末制備的涂層孔隙率低，能夠?qū)w起到更好的保護(hù)作用。更有研究顯示，硬質(zhì)陶瓷合金復(fù)合涂層在中性介質(zhì)中的腐蝕性能由黏結(jié)相主導(dǎo)，Co黏結(jié)相成分對(duì)合金的固-液界面能及液相形核驅(qū)動(dòng)力具有明顯的影響，同時(shí)影響到黏結(jié)相晶粒大小和WC晶粒形貌，最終影響復(fù)合涂層的性能[15]。Mateen等[16]研究顯示，WC顆粒會(huì)對(duì)涂層的性能產(chǎn)生重要影響；Perry等[17]報(bào)道的WC-Co-Cr涂層鹽霧腐蝕行為顯示，當(dāng)Cr加入到Co時(shí)，腐蝕機(jī)理變?yōu)樘沾山饘傧嘟缑嫣幐嗟木植啃云茐模籐ekatou等[18]報(bào)道了WC-17Co涂層在不同溫度下3.5%NaCl溶液中的腐蝕行為，發(fā)現(xiàn)升高溫度會(huì)改變涂層腐蝕電位，提高腐蝕動(dòng)力。顯然，WC-10Co-4Cr涂層中孔隙裂紋缺陷為溶液進(jìn)入基體界面提供路徑，但不同WC顆粒粒徑的WC-10Co-4Cr涂層在鹽、酸溶液環(huán)境中溫度變化引起的電化學(xué)腐蝕特性的報(bào)道還較少。

針對(duì)1Cr18Ni9Ti摩擦副耐腐蝕的問(wèn)題，本研究選擇鹽溶液和酸溶液環(huán)境研究WC-10Co-4Cr涂層的耐腐蝕性能，探索不同粒徑涂層的腐蝕行為、特性的關(guān)系，為獲得優(yōu)異性能的涂層提供技術(shù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 粉末選擇與工藝設(shè)計(jì)

噴涂粉末選用贛州澳克泰工具技術(shù)有限公司生產(chǎn)的微米WC-10Co-4Cr粉末(簡(jiǎn)稱MWC，見(jiàn)圖1(a)，涂層為T(mén)1系列)，WC晶粒尺寸為2.2～2.7μm；經(jīng)過(guò)造粒，顆粒尺寸為15～45μm的納米WC-10Co-4Cr團(tuán)聚粉末(簡(jiǎn)稱NWC,如圖1(b)，涂層為T(mén)2系列)，WC晶粒尺寸小于300nm經(jīng)過(guò)造粒顆粒尺寸為15～53μm。

圖1 不同WC粒度的MWC和NWC粉末 (a)微米級(jí)MWC；(b)團(tuán)聚的NWC粉末Fig.1 MWC and NWC powders with different WC granularities (a)micron MWC;(b)NWC agglomerate powder

基體選用φ25.4mm×8mm的1Cr18Ni9Ti不銹鋼。采用Metco 9M等離子噴涂系統(tǒng)對(duì)基體進(jìn)行噴涂，調(diào)整參數(shù)和噴涂過(guò)程中的噴涂時(shí)間和次數(shù)，保證涂層的厚度在350～450μm之間。經(jīng)優(yōu)化后得到的工藝參數(shù)見(jiàn)表1。

1.2 涂層基本性能表征

采用Nano430 和S-3700N掃描電鏡對(duì)粉末和涂層的微觀組織和形貌進(jìn)行分析，并利用XRD對(duì)試樣進(jìn)行物相分析。拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，將固體膠片放在涂層試樣和對(duì)偶件端面，經(jīng)0.05MPa，180℃固化3h后，在JDL-50KN型萬(wàn)能電子式拉力機(jī)上測(cè)量涂層的結(jié)合強(qiáng)度，以獲得其強(qiáng)度值。每組試樣的結(jié)合強(qiáng)度均重復(fù)3次，取其平均值。

表1 優(yōu)化的等離子噴涂工藝參數(shù)Table 1 Optimized plasma spraying process parameters

1.3 涂層電化學(xué)性能測(cè)試

2 結(jié)果與分析

2.1 等離子噴涂NWC和MWC涂層的典型微觀結(jié)構(gòu)

圖2為優(yōu)化后的等離子噴涂制備的納米和微米WC-10Co-4Cr涂層形貌，涂層與基體結(jié)合良好，涂層內(nèi)部不同程度地存在著氣孔和裂紋。圖2(a)可以看出，微米涂層內(nèi)部含有未熔的碳化物(約2μm)，WC顆粒在等離子焰流中受熱熔化，涂層內(nèi)部存在很多孔隙，涂層致密性變差，結(jié)合力降低。而圖2(b)涂層截面上并沒(méi)有觀察到碳化物顆粒的存在，說(shuō)明碳化物大部分已經(jīng)分解溶入Co基體中。WC粒徑較小的NWC涂層呈層狀結(jié)構(gòu)，孔隙和裂紋主要分布于層狀結(jié)構(gòu)間；而當(dāng)WC粒徑增大時(shí)，微米WC-10Co-4Cr涂層不易形成層狀結(jié)構(gòu)，涂層中的孔隙主要分布于WC顆粒與Co相的界面處。這是由于WC顆粒粒徑對(duì)涂層中孔隙與層狀結(jié)構(gòu)的影響，主要為當(dāng)粒子碰撞基體時(shí)，WC粒徑越小，碰撞壓力也就越小，噴丸效應(yīng)越不明顯，層與層之間的結(jié)合強(qiáng)度不夠，且層狀結(jié)構(gòu)之間存在裂紋與孔隙。

圖2 NWC和MWC涂層的微觀組織、形貌及XRD圖譜 (a)MWC； (b)NWC;(c)XRDFig.2 Microstructures， morphologies and XRD patterns of NWC and MWC coatings (a)MWC；(b)NWC;(c)XRD

圖2(c)為WC-10Co-4Cr涂層的XRD衍射譜。由于主要物相變化都發(fā)生于2θ在30°～65°區(qū)間內(nèi)，與粉末的XRD譜相比，不同WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層的XRD圖譜主要含WC，W2C，W和η相(Co6W6C)以及CoCr(W,C)相，其中W2C和W的衍射峰較強(qiáng)。W2C為主晶相，表明等離子噴涂工藝下粉末加熱溫度高、大部分WC顆粒完全脫碳分解為W2C相，噴涂過(guò)程中WC相脫碳比較嚴(yán)重，噴涂后WC顆粒發(fā)生了嚴(yán)重的相變分解，衍射峰降低，并且能明顯觀察到有W2C和單質(zhì)W等脫碳產(chǎn)物的存在，說(shuō)明碳化鎢顆粒在沉積過(guò)程因?yàn)槿芙馕龀鲂袨槎纬蛇^(guò)渡層[19]。而且WC粒度越小，C向Co相內(nèi)的擴(kuò)散速度越快，與Co相中的O反應(yīng)加快，加劇WC的氧化脫碳。而Co，Cr與碳化物反應(yīng)生成了η相，也顯示出Co6W6C和W的生成會(huì)伴隨WC顆粒明顯過(guò)熱，產(chǎn)生的CO和CO2逸出后會(huì)在涂層中留下氣孔。

等離子噴涂制備的兩種WC粒徑WC-10Co-4Cr涂層的平均結(jié)合強(qiáng)度中，NWC涂層結(jié)合強(qiáng)度為59.7MPa，且偏差比較小；微米涂層平均結(jié)合強(qiáng)度為48.8MPa。其原因在于納米粉末熔化鋪展性好，扁平化熔滴之間的搭接更充分，能夠更好地填充噴砂形成的鋸齒使得納米涂層致密度高，比微米涂層含有更少的氣孔、裂紋等缺陷，因此具有更高的結(jié)合強(qiáng)度。

2.2 NWC和MWC涂層在不同溫度鹽溶液中的電化學(xué)特性

圖3所示為WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層在常溫(30℃)下3.5%NaCl溶液中的極化曲線。圖3(a)顯示基材在3.5%NaCl溶液中孔蝕明顯；微米WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層在3.5%NaCl溶液中呈陽(yáng)極性涂層，且電化學(xué)活性大，在介質(zhì)中將優(yōu)先溶解。圖3(a)為30℃時(shí)，3.5%NaCl溶液極化曲線，其中采用等離子噴涂工藝制備的NWC和MWC涂層在鹽環(huán)境下的穩(wěn)定電位分別為-252mV和-317mV。圖3(b)為50℃時(shí)的極化曲線，NWC和MWC涂層的穩(wěn)定電位分別降為-391mV和-349mV，1Cr18Ni9Ti基體的腐蝕電位提升到-534mV。WC-10Co-4Cr涂層在3.5%NaCl鹽溶液中的極化值如表2所示。

圖3 WC-10Co-4Cr涂層在3.5%NaCl溶液中的極化曲線與EIS阻抗譜圖 (a)30℃極化曲線；(b)50℃極化曲線；(c)30℃EIS阻抗；(d)50℃EIS阻抗Fig.3 Polarization curves and EIS impedance spectra of WC-10Co-4Cr coatings in 3.5%NaCl solution (a)polarization curve at 30℃;(b)polarization curve at 50℃;(c)EIS impedance at 30℃;(d)50℃ impedance

表2 WC-10Co-4Cr涂層在3.5%NaCl鹽溶液中的極化值Table 2 Polarization value of WC-10Co-4Cr coatings in 3.5%NaCl salt solution

由表2可知，在常溫時(shí)，不同WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層的腐蝕速率和腐蝕電流密度由大到小依次為：基體、MWC和NWC，其中NWC涂層在常溫環(huán)境下的腐蝕電流密度最小為2.70×10-6A·cm-2。而當(dāng)溶液溫度提高50℃后，1Cr18Ni9Ti基體的腐蝕電位提升，而NWC和MWC涂層的腐蝕電位明顯下降，腐蝕電流密度分別增加至4.23×10-6A·cm-2和3.55×10-6A·cm-2。當(dāng)溫度升高時(shí)不銹鋼基材的腐蝕電位會(huì)隨溫度有所提升，與溫度升高鈍化膜增加有關(guān)；而NWC和MWC涂層的自腐蝕電位會(huì)下降，腐蝕速率相對(duì)增加，但均小于1Cr18Ni9Ti基體的腐蝕速率。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，涂層與基體的因溫度升高引發(fā)的腐蝕速率加快，這與溫度升高加速造成腐蝕成分動(dòng)能，促進(jìn)電偶腐蝕的形成相關(guān)。

由于電極電位受環(huán)境反應(yīng)的影響不能預(yù)測(cè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程，需要采用涂層EIS圖譜進(jìn)行分析涂層的電化學(xué)特性。圖3(c)，(d)為不同WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層EIS阻抗譜圖，在常溫時(shí)，NWC涂層的EIS圖譜呈現(xiàn)抗弧特征(圖3(c))，抗弧半徑由小至大依次為：1Cr18Ni9Ti基體、MWC涂層、NWC涂層。當(dāng)溫度升高至50℃后，MWC涂層在電極過(guò)程中發(fā)生因致密性高而導(dǎo)致液相傳質(zhì)過(guò)程困難的Warburg阻抗特征(圖3(d))，且表現(xiàn)出了較好的耐腐蝕性能。

2.3 NWC和MWC涂層在不同溫度酸溶液中的電化學(xué)特性

圖4為NWC和MWC涂層在不同溫度酸溶液中的極化曲線。1Cr18Ni9Ti不銹鋼基材和涂層陽(yáng)極鈍化特征均不明顯。由圖4可以看出，隨著溫度升高1Cr18Ni9Ti基體的極化曲線呈現(xiàn)出孔蝕特征(圖4(b))。常溫時(shí)1Cr18Ni9Ti基體、MWC涂層、NWC涂層的平衡電位分別為-502，-179mV和-103mV；當(dāng)溫度升高至50℃后，其腐蝕平衡電位達(dá)到-548，-102mV和-154mV。說(shuō)明當(dāng)溫度升高時(shí)，NWC涂層的腐蝕電位降低，涂層耐蝕能力下降，但涂層的耐蝕能力均強(qiáng)于1Cr18Ni9Ti基體。而且在酸溶液環(huán)境下涂層自腐蝕電位差異很小，這與酸溶液的電導(dǎo)率有限有關(guān)(134μs·cm-1，遠(yuǎn)低于NaCl溶液中的電導(dǎo)率)，溶液電位下降的影響使得陽(yáng)極極化率的差別較小。

圖4 NWC和MWC涂層在不同溫度酸溶液中的極化曲線與EIS阻抗譜圖 (a) 30℃極化曲線；(b) 50℃極化曲線；(c)30℃EIS阻抗；(d)50℃EIS阻抗Fig.4 Polarization curves and EIS impedance spectra of NWC and MWC coatings in acid solutions at different temperatures (a)polarization curve at 30℃;(b) polarization curve at 50℃;(c)EIS impedance at 30℃;(d)50℃ impedance

為研究涂層在酸溶液的耐腐蝕性能，表3給出了不同WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層在酸溶液(pH=5)中極化值，在30℃時(shí)，1Cr1Ni9Ti基體、MWC涂層以及NWC涂層的腐蝕電流密度為2.10×10-6，1.14×10-6A·cm-2和0.23×10-6A·cm-2；在50℃時(shí)的腐蝕電流密度分別為1.5×10-6，0.26×10-6A·cm-2和0.20×10-6A·cm-2；對(duì)比發(fā)現(xiàn)，溫度升至50℃時(shí)NWC涂層的腐蝕速率保持穩(wěn)定且小于1Cr18Ni9Ti基體。

綜上發(fā)現(xiàn)，pH=5酸溶液中MWC和NWC涂層的腐蝕速率較小。NWC涂層和MWC涂層以及1Cr18Ni9Ti基體在酸溶液中的抗蝕性能均優(yōu)于其在NaCl溶液中的性能，這與陰離子和電導(dǎo)率介質(zhì)的酸溶液環(huán)境對(duì)涂層的化學(xué)穩(wěn)定性要求不同相關(guān)(見(jiàn)圖4)。圖4中，NWC，MWC涂層以及1Cr18Ni9Ti基體的EIS圖譜均呈現(xiàn)出抗弧特征，而且在常溫時(shí)NWC涂層弧半徑小于MWC涂層，而且均大于1Cr18Ni9Ti基體的抗弧半徑(圖4(c))。在50℃酸溶液中1Cr18Ni9Ti不銹鋼基材出現(xiàn)有限的鈍化行為特征(圖4(d))，說(shuō)明升高溫度對(duì)不銹鋼鈍化具有促進(jìn)作用，但對(duì)于WC-10Co-4Cr陶瓷涂層，即使溫度升高鈍化穩(wěn)定性難以保持，這就需要從涂層的微觀機(jī)制進(jìn)行研究。

表3 不同WC顆粒的WC-10Co-4Cr涂層在酸溶液 中的極化值Table 3 Polarization value of WC-10Co-4Cr coatings with different WC particles in acid solution

2.4 NWC和MWC涂層在NaCl溶液中的腐蝕行為

NWC和MWC涂層在不同溫度3.5%NaCl溶液腐蝕后的形貌如圖5所示。由圖5可以看出，涂層表面均發(fā)生了腐蝕，局部區(qū)域硬質(zhì)顆粒裸露出來(lái)，但由于涂層致密度高，垂直裂紋少，涂層的腐蝕電位高，在腐蝕實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)腐蝕介質(zhì)未能到達(dá)涂層/基體界面。但是對(duì)比不同溫度狀態(tài)涂層腐蝕形貌可以發(fā)現(xiàn)，MWC涂層中的腐蝕孔呈增加趨勢(shì)(圖5(a-1)，(b-1))，這是由于溶液中的Cl-優(yōu)先吸附在鈍化膜上，將鈍化膜中的氧原子擠掉并和金屬陽(yáng)離子結(jié)合，生成可溶性氯化物，產(chǎn)生點(diǎn)蝕孔(圖5(a-1))。而NWC涂層在常溫3.5%NaCl溶液中(圖5(a-2))腐蝕后，腐蝕孔發(fā)生在金屬區(qū)域，涂層表面出現(xiàn)疏松結(jié)構(gòu)；當(dāng)溫度升高后，涂層表面的腐蝕現(xiàn)象主要發(fā)生在扁平粒子邊界(圖5(b-2))，涂層表面的腐蝕中Co相溶解到一定程度時(shí)，WC陶瓷顆粒孤立于涂層表面，以致脫落而形成涂層表面的全面腐蝕。

圖5 不同溫度時(shí)MWC(1)和NWC(2)涂層在3.5%NaCl溶液中的腐蝕形貌 (a)30℃；(b)50℃Fig.5 Corrosion morphologies of MWC(1) and NWC (2)coatings in 3.5%NaCl solution at different temperatures (a)30℃;(b)50℃

圖5(a-1)，(b-1)為MWC涂層在不同溫度的能譜，元素分布如表4所示。在腐蝕后的涂層表面未發(fā)現(xiàn)Fe，Ni，Ti等基體元素，說(shuō)明腐蝕尚未到達(dá)涂層/基體界面，但O含量在30℃時(shí)為5.92%～16.19%；而且常溫腐蝕的譜圖中Co∶Cr(2.51)區(qū)的O2-濃度最高，腐蝕后各區(qū)域中Co∶Cr原子比為0.56～2.51。這說(shuō)明在Cl-作用下涂層聚集形成富Cl-區(qū)，該區(qū)域的Co2+被消耗而形成富Cr區(qū)。在涂層的貧W區(qū)域聚集了O2-，形成腐蝕電偶，具有極強(qiáng)穿透力的Cl-通過(guò)涂層缺陷處(涂層亞表層組織層中裂紋、氣孔)滲入涂層內(nèi)部，造成表面Cl-濃度低于Na+濃度[20]。當(dāng)溫度升至50℃時(shí)，涂層中O含量?jī)H為3.53%～7.26%，涂層表面吸附O原子的濃度下降，涂層中不含O區(qū)域的W∶C約為2.04，Co∶Cr約為1.14。在含O離子區(qū)域中，Co∶Cr=1.12～1.17，W∶C僅為0.24～0.37。

表4 不同溫度MWC涂層鹽溶液中的元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table 4 Elements distribution of MWC coating in salt solution at different temperatures (mass fraction/%)

由此可知，在鹽溶液中WC-10Co-4Cr涂層表面吸附氧原子，與腐蝕介質(zhì)接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕，且Co和WC間存在電位差而形成電偶，由于Co腐蝕電位較低被優(yōu)先腐蝕。隨著腐蝕進(jìn)行，在WC顆粒界面處的閉塞蝕孔內(nèi)，Co2+濃度不斷增加，Cl-不斷遷入凹坑，導(dǎo)致Cl-富集，而腐蝕加劇，蝕孔增大。當(dāng)溫度升高時(shí)，涂層表面吸附O濃度下降，誘發(fā)貧W區(qū)域內(nèi)發(fā)生腐蝕的能力電荷減少。涂層中的孔隙、裂紋和層狀結(jié)構(gòu)特征，使得涂層的腐蝕始于表面的孔隙、裂縫等缺陷處且沿著顆粒間的界面或?qū)訝罱M織明顯的薄弱區(qū)域長(zhǎng)大。相比較，MWC涂層易發(fā)生“短路效應(yīng)”，更易形成更大尺寸的孔洞，促進(jìn)腐蝕介質(zhì)向涂層內(nèi)部滲透；而NWC涂層由于WC顆粒間的距離減小，Co相分布更均勻，降低了Co相的腐蝕速率，涂層的耐腐蝕性能得到提高。

2.5 NWC和MWC涂層在酸溶液中的腐蝕行為

圖6為等離子沉積的MWC和NWC涂層在不同溫度的pH=5酸溶液中腐蝕后的涂層形貌。圖6(a-1)，(b-1)為MWC涂層在不同溫度下的腐蝕形貌，涂層表面的金屬黏結(jié)相發(fā)生了嚴(yán)重腐蝕，涂層表面存在孤立的WC顆粒與腐蝕凹坑(WC顆粒發(fā)生脫落形成)；隨著溫度升高(圖6(b-1))，涂層表面金屬黏結(jié)相的腐蝕更加嚴(yán)重，涂層表面的腐蝕坑會(huì)增加，凹坑尺寸增大。在相同環(huán)境下，NWC涂層的腐蝕形貌(圖6(a-2)，(b-2))顯示，涂層表面的腐蝕更多發(fā)生于粒子邊界的金屬相，產(chǎn)生的腐蝕孔隨著溫度的升高更為明顯。

圖6 不同溫度下MWC(1)和NWC(2)涂層在酸環(huán)境中的腐蝕形貌 (a)30℃；(b)50℃Fig.6 Corrosion morphology of MWC(1) and NWC(2) coatings in acid environment at different temperatures (a)30℃;(b)50 ℃

NWC涂層和MWC涂層表面微觀區(qū)域內(nèi)的能譜的元素含量如表5所示。在O離子含量相對(duì)較高的譜圖中(即MWC涂層的譜圖2和NWC涂層的譜圖4)，Co∶Cr原子含量比分別為1.159和1.23。NWC涂層和MWC涂層在酸溶液中均由于Co和碳化物陶瓷相之間形成電偶，導(dǎo)致Co作為陽(yáng)極優(yōu)先腐蝕形成Co2+，使得涂層表面形成孤立的碳化物顆粒。

3 結(jié)論

(1)在不同溫度3.5% NaCl溶液中，兩種粒徑的WC-10Co-4Cr涂層腐蝕電位均高于1Cr18Ni9Ti基體的腐蝕電位，且微米WC-10Co-4Cr涂層的電位差變化最小。當(dāng)溫度升高至50℃，1Cr18Ni9Ti基體的腐蝕電位由-617mV升高至-537mV，不同粒度WC的WC-10Co-4Cr涂層的腐蝕電位雖然減小，但均存在鈍化。在pH=5.0酸溶液中，當(dāng)溫度升高至50℃，WC-10Co-4Cr涂層的耐酸腐蝕能力優(yōu)于1Cr18Ni9Ti基體，且納米WC-10Co-4Cr涂層的電位差變化最小，性能較為穩(wěn)定。

表5 MWC和NWC涂層在30℃酸溶液中腐蝕后元素含量 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)Table 5 Content of elements after corrosion of MWC and NWC coatings in acid solutions at 30℃(mass fraction/%)

(2)WC10-Co-4Cr涂層與1Cr18Ni9Ti基體的EIS圖譜均呈現(xiàn)出抗弧特征，在常溫時(shí)納米WC涂層弧半徑小于微米WC涂層，且大于1Cr18Ni9Ti基體的抗弧半徑。

(3) 在NaCl溶液中，常溫時(shí)WC和Co形成電偶，涂層表面吸附氧原子，Co腐蝕電位較低被優(yōu)先腐蝕，在WC顆粒界面處的閉塞性蝕孔內(nèi)，Co2+濃度不斷增加，Cl-富集，腐蝕加劇蝕孔增大；溫度升高后，涂層表面吸附氧原子的濃度下降，貧W區(qū)域內(nèi)發(fā)生電化學(xué)腐蝕的能力下降。在酸溶液中，納米WC涂層和微米WC涂層均由于Co和WC相之間發(fā)生電偶腐蝕形成的Co2+，而在涂層表面形成孤立的碳化物顆粒。