等離子熔敷WC-γi-Ni耐磨抗蝕復(fù)合材料涂層組織及性能研究.pdf

1、等離子熔敷技術(shù)作為材料表面改性技術(shù)之一具有生產(chǎn)效率高、能量轉(zhuǎn)化率高、設(shè)備造價及使用成本低、操作維修方便等優(yōu)點，在礦山、冶金、機械、石化、電力、建工、交通運輸、航海、航空等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。WC金屬陶瓷相具有熔點高、硬度高、耐磨性好、性能穩(wěn)定、與Fe基、Ni基及Co基合金潤濕性良好等優(yōu)點，被廣泛用作耐磨復(fù)合涂層的增強相。本文分別以15WC-11.1Cr-2.1B-2.6Si-8.5Fe-Ni(wt.％)、30WC-9.1Cr-1.8B

2、-2.1Si-7Fe-Ni(wt.％)、45WC-7.2Cr-1.4B-1.7Si-5.5Fe-Ni(wt.％)、15WC-14.5Cr-3B-3.4Si-1.7Fe-Ni(wt.％)、30WC-11.9Cr-2.5B-2.8Si-1.4Fe-Ni(wt.％)和45WC-9.4Cr-1.9B-2.2Si-1.1Fe-Ni(wt.％)混合合金粉末為原料，利用直流電弧等離子熔敷技術(shù)，在Q235基材表面制備了以WC和W2C為增強相，以Ni基固

3、溶體為主要基體相的耐磨抗腐蝕復(fù)合材料涂層。利用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線光電子能譜儀(EDS)分析了等離子熔敷涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)及相組成，結(jié)果表明:系列涂層的主要組成相均為WC、W2C和γ-(Ni，F(xiàn)e)，涂層與基材之間呈良好的冶金結(jié)合，涂層底部有未熔WC顆粒沉積。利用顯微硬度計測試了涂層的硬度梯度分布，結(jié)果表明:系列涂層具有較高的硬度，隨著涂層中WC含量的增加，涂層硬度逐漸升高，其

4、中以45WC-9.4Cr-1.9B-2.2Si-1.1Fe-Ni(wt.％)混合合金粉末為原料所制備的等離子熔敷涂層硬度最高，為基材的5.9倍。利用銷-盤式磨損試驗機測試了涂層的室溫干摩擦滑動磨損性能，結(jié)果表明:涂層在室溫干摩擦滑動磨損試驗條件下具有較低的摩擦系數(shù)和磨損失重，載荷與WC的含量對涂層的磨損失重均有影響，與Q235基材相比，涂層的耐磨性均有很大的提高，其中以45WC-7.2Cr-1.4B-1.7Si-5.5Fe-Ni(wt.