CrN-Ni60(WC)涂鍍復合涂層組織和性能研究.pdf

1、本論文采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍（PVD）技術制備具有優(yōu)良耐磨性能和耐腐蝕性能的CrN/Ni60(WC)復合涂層，這種 CrN/Ni60(WC)復合涂層主要用于工況復雜嚴苛的球閥表面。實驗結果表明：采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍技術在45鋼基體上制備的CrN/Ni60(WC)復合涂層具有優(yōu)良的耐磨損性能和耐腐蝕性能，可以用于工況復雜的球閥表面。
　　采用氧-乙炔火焰噴焊和多弧離子鍍（PVD）技術在45鋼基體上制備 Ni60

2、（WC）涂層和 CrN/Ni60(WC)復合涂層，涂層中 WC粉末的質量分數分別為0％，10%，20%，30%和40%。運用光學顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、能譜（EDS）、X線衍射（XRD）等技術手段研究涂層表面形貌、組織結構、物相組成，利用維氏硬度計測量涂層側面和正面的硬度，利用銷-盤式摩擦磨損試驗機測定涂層的耐磨損性能，利用電化學工作站測定涂層的耐腐蝕性能，分析實驗結果可以得出如下結論：
　　（1）Ni60涂層在 Si

3、，Cr，F(xiàn)e與 Ni和 B形成的FeNi3，CrB，BFe，Cr1.2Ni2.88等中間相的強化作用下，具有較高硬度；低載荷下，Ni60涂層主要磨損機制為輕微的磨粒磨損，高載荷下，Ni60涂層主要磨損機制為嚴重的粘著磨損；
　?。?）Ni60（WC）涂層中，WC粉末含量增加，涂層平均硬度增加；低載荷下，Ni60（WC）涂層主要磨損機制是磨粒磨損，高載荷下，Ni60（WC）涂層主要磨損機制為粘著磨損；加入WC粉末能夠明顯的提升復合涂

4、層的耐腐蝕性能。WC粉末含量增加，涂層的耐腐蝕性能增加，但過多的WC粉末會增加涂層的孔隙率，降低涂層的耐腐蝕性能；
　　（3）多弧離子鍍（PVD）CrN薄膜結構致密，與 Ni60（WC）涂層結合緊密，薄膜表面附著的少量熔滴和凹坑，CrN薄膜以CrN和Cr相為主，晶體結構以（200）晶面擇優(yōu)取向；CrN/Ni60（WC）涂層具有較高的硬度，低載荷下，復合涂層以輕微的磨粒磨損為主，高載荷下，復合涂層主要磨損機制為疲勞磨損；CrN薄膜具

5、有優(yōu)良的耐腐蝕性能，但過多的WC粉末增加了 Ni60（WC）/CrN復合涂層的孔隙率，復合涂層的耐腐蝕性能降低；
　?。?）WC顆粒硬度較高，WC粉末彌散分布在 Ni60涂層中，明顯提高 Ni60（WC）復合涂層的平均硬度，CrN薄膜具有較高的硬度，鍍上CrN薄膜的CrN/Ni60（WC）復合涂層硬度進一步提高；WC顆粒在涂層磨損的過程中起到了支撐載荷的作用，明顯的降低了涂層的磨損程度。CrN薄膜具有優(yōu)良的減磨性能，降低了CrN/