鎳基碳化鎢復(fù)合涂層的組織和性能研究.pdf

1、磨損是材料消耗、失效的主要形式之一，起始于材料的表面。因此，材料表面性能的提高，對(duì)于抵抗磨損、延長使用壽命有著重要的意義。通過在材料表面涂覆耐磨涂層，可以有效地提高材料的耐磨性。WC增強(qiáng)Ni基合金具有優(yōu)異的耐磨性能，被廣泛地應(yīng)用于抗磨損的場合。
　　本文利用氧-乙炔火焰噴涂在40Cr基體上制備了Ni60+35％WC金屬-陶瓷復(fù)合涂層，并對(duì)涂層進(jìn)行了氧-乙炔火焰重熔和高頻感應(yīng)重熔，同時(shí)為了提高基體的強(qiáng)度并進(jìn)一步挖掘涂層的潛能，對(duì)重熔

2、后的涂層進(jìn)行了850℃淬火+不同溫度回火（200℃、400℃和600℃）的熱處理，分別利用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、顯微硬度計(jì)和滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)涂層的組織形貌進(jìn)行了觀察，分析了涂層的物相組成，測定了涂層的顯微硬度和耐磨性，并對(duì)不同工藝處理下涂層的組織、性能進(jìn)行了對(duì)比。
　　試驗(yàn)結(jié)果顯示：氧-乙炔火焰噴涂形成的涂層呈層狀結(jié)構(gòu)，致密性差，存在氣孔、夾雜等缺陷，與基體之間存在分界面，結(jié)合方式為機(jī)械結(jié)合，應(yīng)用場合受到限制。涂

3、層分別經(jīng)過火焰重熔和感應(yīng)重熔后，組織變得致密，氣孔、夾雜等缺陷減少，涂層與基體之間產(chǎn)生過渡帶，兩者的結(jié)合形式變?yōu)橐苯鸾Y(jié)合，重熔后處理使得涂層的自身質(zhì)量及與基體的結(jié)合強(qiáng)度顯著提高。經(jīng)過兩種不同方式的重熔后處理后，涂層中的物相種類無明顯區(qū)別，重熔使得涂層內(nèi)部產(chǎn)生了Cr23C6、Cr7C3、Cr2B等大量的硬質(zhì)相，加之WC顆粒的彌散強(qiáng)化作用，使得涂層的硬度達(dá)到很高的水平，火焰重熔的涂層平均硬度為783HV，感應(yīng)重熔涂層的平均硬度為806HV，

4、遠(yuǎn)高于基體40Cr，同時(shí)重熔后涂層的耐磨性也顯著優(yōu)于基體40Cr。兩種重熔方式進(jìn)行對(duì)比，感應(yīng)重熔后涂層的硬度高于火焰重熔后的涂層硬度，感應(yīng)重熔后涂層的耐磨性也優(yōu)于火焰重熔的涂層。
　　感應(yīng)重熔后的涂層經(jīng)過850℃淬火和200℃、400℃、600℃回火后，涂層在界面附近的過渡帶變寬且平滑，涂層中WC顆粒發(fā)生了不同程度的分解并在塊狀周圍產(chǎn)生了外延生長的須狀組織。經(jīng)過熱處理，涂層硬度得到了提高，其中850℃淬火并400℃回火的涂層硬度最