高频感应熔覆微纳米wcni60a复合涂层性能的研究

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1、摘蛭摘要采用高频感应熔覆的方法在Q235低碳钢基体上制备了厚度为O．8～3mm的微纳米wc颗粒增强Ni基复合涂层。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析涂层及界面的显微组织特征；采用X射线衍射仪(XRD)结合SEM—EDS对复合涂层相组成进行了判定和分析：采用显微硬度计和表面洛氏硬度计测定了涂层的显微硬度和表面洛氏硬度；采用MLS．225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨性能。研究了微米WC含量、纳米WC的加入以及感应加热工艺参数对涂层显微组织、相结构和耐磨粒磨损性能的影响。结果表明：(1)微米WC的含量为

2、50％时(A5涂层)，涂层组织均匀致密，缺陷少。硬质颗粒弥散分布于整个涂层内部，使涂层具有较好的耐磨性能，为Ni60A(AI)涂层的6．5倍。涂层主要的相组成为WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、Ni2B、Ni3Si。(2)保持WC总含量50％不变的情况下，调整微米和纳米WC含量，涂层中的缺陷增多，耐磨性能降低。在50％微米WC含量基础上继续加入一定量的纳米WC，随着纳米WC的加入，涂层组织更加均匀致密，涂层中硬度较高的W2C相的数量增多，大大提高了涂层的硬度和耐磨性能。(3)随着感应加热时间的延长，涂层熔合

3、过程为：半熔合(46s)．熔合一过熔合(54s)。同种条件下，加热时间为50s的C3涂层中WC相最多，涂层中缺陷最少，硬度最高，耐磨性能最好。当加热达54s时，WC分解严重，出现了大量的网状或絮状结构的(Fe，W，C)相，削弱了涂层的耐磨性能。复合涂层的湿砂橡胶轮磨粒磨损试验结果表明：磨损机制主要为轻微的塑性切削及硬质相的脆性剥落。关键词高频感应熔覆；微纳米WC；Ni基合金；耐磨性能^BSTRA(、TABSTRACTThemicro—nanostructuredtungstencarbide(WC)reinforcedNi

4、60AalloycompositecoatingswereproducedonQ235mildsteelbyhighfrequencyinductioncladding．ThethicknessofcoatingWaS0．8～3mm．Microstructureisexaminedbymeansofopticalmicroscopescanning(OM)andscanningelectronmicroscope(SEM)．PhaSecompositionswereanalyzedbyX-raydiffraction(XR

5、D)andSEM-EDS．ThemicrohardnessandSurfaceRockwellhardnessweretestedonmicro．hardnessinstrumentandSurfaceRockwellhardnesstester．AbraSivewearresistanceWaSperformedonMLS-225wetsand／rubberwheeltester．InfluenceofmicroWCcontent,additionofnanoWCandinductionheatingparametero

6、nmicrostructure，phaSecompositionsandwearbehaviourwerestudied．Theresultsshowedthat：(1)、Ⅳith50％microWCcontent，compositecoating(A5)showedhomogeneousmicrostructure，lessmicroWCparticlesuniformlydistributeintheNisolutionmatrixandlessdefects．Witll50％WCcoatingshowedthebet

7、terabrasivewearresistanceandabout6．5timeshigherthanNi60Acoatinginthesamecondition．Compositecoatingmainlyconsistedofhard—phasesausWC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、Ni2BandNi3Si，etc．(2)WhentotalcontentofmicroWCWas50％，adjustingmicroandnanoWCcontents，theresultshowedthatwearres

8、istancedecreasedanddefectsincreased．WithcontinueaddingmorenanoWCin50％microWC，coatingWasmorehomogeniousandcompact．Thehardnessandwearresistanceofthecompos