激光熔覆制備Ni基-WC復(fù)相涂層及其組織與性能研究.pdf

1、許多液壓元器件都要求必須具有高硬度、高耐磨及良好的后加工性能，這就對制造的基材提出了很高的要求。如液壓泵中的配油盤就是使用38CrMoAlA，但是它的價格較貴，并且后加工性能較差。因此本文提出了采用激光熔覆技術(shù)在綜合力學(xué)性能比較好，且價格便宜的45鋼基材上熔覆復(fù)相粉末材料來獲得質(zhì)量優(yōu)良的熔覆層，提高表面硬度和耐磨性能以達到使用要求，從而替換掉38CrMoAlA在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用，實現(xiàn)在技術(shù)和經(jīng)濟的高效益。
　　本文采用了激光加工中心

2、的整套激光熔覆設(shè)備，并選取了合適的激光工藝參數(shù)，在45鋼板材表面制備了Ni60A+35WC-Ni復(fù)相涂層激光熔覆層和 Ni60A+50WC-Co復(fù)相涂層激光熔覆層，使用奧林巴斯金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、EDS能譜儀、X射線衍射儀（XRD）、顯微硬度計和摩擦磨損試驗機等儀器設(shè)備對熔覆層的宏觀形貌、微觀組織和物相結(jié)構(gòu)進行觀察分析，并對其顯微硬度和耐磨性能進行了測試分析和深入的研究。制備了多道搭接激光熔覆層和同種材料雙層激光熔覆層，并對

3、搭接重疊區(qū)域的微觀組織進行了分析。闡述了熔覆層中殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機理，并探究了消除殘余應(yīng)力和抑制裂紋、氣孔等缺陷的方法與途徑。
　　熔覆層與基材結(jié)合區(qū)內(nèi)有一條由平面晶組成的銀白色光亮帶，并且從白色光亮帶上向熔覆層方向性生長出樹枝狀、棒狀和魚骨狀等共晶組織。熔覆層中上部主要有花狀、星狀和片狀晶組成。Ni60A+35WC-Ni復(fù)合粉末熔覆層物相主要由-（ Fe， Ni）、Cr23C6、WC、W2C、Cr4Ni15W、Fe23(C,B)6

4、等組成， Ni60A+50WC-Co復(fù)合粉末激光熔覆層內(nèi)增加了新相Co6W6C和W2B5。
　　無論是單層、還是雙層激光熔覆層，Ni60A+50WC-Co復(fù)相涂層熔覆層的顯微硬度都要明顯高于Ni60A+35WC-Ni復(fù)相粉末熔覆層，其中前者的平均顯微硬度更是達到了992HV0.2。由于 WC的加入， Ni60A+35WC-Ni復(fù)相涂層熔覆層的耐磨性較45鋼基材顯著增強，最少的磨損失重量只有45鋼的8％。但是換成 Ni60A+50W