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文檔簡介
1、近年來,隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,要求機械設(shè)備能夠在高參數(shù)(如高溫、高壓、高速)、高度自動化和惡劣的工況條件下保持良好的工作性能,這就對材料的硬度、耐磨性,特別是耐高溫磨損性能提出了更高的要求,以確保機械設(shè)備長時間有效穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),因此,單純的Co基合金涂層已不能滿足上述工況的要求。近年來的研究和實踐表明,在Ni基合金涂層中添加WC等硬質(zhì)相可以強化涂層的耐磨性能,而對Co基合金涂層中添加WC的研究不夠充分,特別是WC/Co-Cr的研究更為鮮
2、見。本文采用激光熔覆方法制備WC/Co-Cr合金涂層,并對涂層的制備工藝及組織、結(jié)構(gòu)、磨損等性能進行了研究。主要研究內(nèi)容包括:
⑴采用YAG固體激光器在45#鋼表面熔覆制備WC/Co-Cr合金涂層,探討了激光電流和掃描速度工藝參數(shù)對涂層宏觀組織的影響,篩選出較優(yōu)的熔覆工藝參數(shù)。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了涂層的組織形貌,用X射線衍射儀(XRD)分析了涂層的相結(jié)構(gòu),用能譜儀(EDS)分析了涂層及其界面的成分。結(jié)果表明:涂
3、層主要由Co、WC、CrCo、Co7W6等相組成,還有少量的碳化物Cr23C6、Cr7C3等硬質(zhì)相呈網(wǎng)狀分布于Co、CrCo相四周。隨著熔覆粉末中WC含量的增加,基體中Fe元素的擴散到WC/Co-Cr合金涂層中,Co、Cr、W等元素從涂層到基體逐步減少,呈梯度分布,涂層與基體呈冶金結(jié)合;特別是當涂層中WC加入量達到15wt%時,涂層組織明顯細化,硬度提高(達1000HV以上);而當復(fù)合粉末WC含量達20wt%時,則涂層中出現(xiàn)大量未熔WC
4、顆粒。
⑵對不同成分的涂層進行常溫磨損試驗,結(jié)果表明:隨著涂層中WC含量的增加,涂層的摩擦因數(shù)不斷減小,涂層硬度升高,磨損量減少,當WC粉末加入量為20 wt%時,涂層的摩擦因數(shù)為0.35,磨損量僅為0.1mg,但涂層微裂紋增多,脆性增大,對涂層的使用壽命產(chǎn)生不利的影響。綜合考慮,在本實驗條件下,15wt%WC粉末加入量為最佳加入量。
⑶對涂層進行了高溫磨損試驗。結(jié)果表明:保持試驗溫度為600℃僅改變試驗載荷
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