響應曲面設計在碳化鎢-鈷-鉻涂層褪除工藝優化中的應用

康忠明*，陳志坤

（廣東省新材料研究所，現代材料表面工程技術國家工程實驗室，廣東省現代表面工程技術重點實驗室，廣東 廣州 510651）

在表面科學領域，硬質、耐腐蝕、耐磨損的碳化鎢涂層在航空航天、石油鉆探和包裝印刷領域的應用非常普遍，尤其以含鈷碳化鎢涂層最為廣泛。WC涂層中的WC陶瓷具有很高的硬度，而Co能提供涂層所需的韌性和結合強度，因此被廣泛用于修復零件及要求高耐磨的零部件[1-3]。而在對返修零件及噴涂生產中產生的不合格品進行再加工時，就必須先去除原有涂層，才能重新進行噴涂。目前多采用機械方式去除原有涂層，這樣不但容易使工件壁厚減薄，而且容易造成工件表面完整性變差，形狀復雜的零件更難對付。

目前也有用化學法去除WC-Co涂層的報道[4]，多采用酸性溶液使涂層中的Co發生化學反應而生成Co2+離子，使涂層脫落。但這種方法要求基體必須耐強酸腐蝕，因此應用受限。目前國內外多采用堿性溶液，通過電化學的方式來褪除，其效果與溶液濃度、電流密度、溫度、pH等工藝參數有很大的關系。本文采用實驗設計(DOE)的方法，研究褪除粉濃度、pH和褪除時間對電化學方法褪除WC涂層效果的影響，分析影響褪除的主要因素，并尋找最佳解決方案。

1 實驗

基體材料為 45鋼，先對其單面超音速噴涂 0.20 mm厚的 WC-10Co-4Cr涂層，然后把鋼板切成80 mm × 20 mm × 3 mm的大小(噴涂后增重10 g)。褪除流程為：除油→水洗→電化學褪除→水洗→吹干。

褪除配方和工藝為：褪除粉(由廣東省新材料研究所研制，主要成分是檸檬酸鈉和碳酸鈉)0.1 ～ 0.4 kg/L，pH 11 ～ 13，室溫，電流密度5 A/dm2，采用100 mm × 50 mm × 1.3 mm的不銹鋼板作為陰極。……