烧结碳化钨增强激光熔敷涂层耐磨性研究.pdf

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1、２０１６年６月润滑与密封Ｊｕｎ?２０１６第４１卷第６期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?６ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０６?００１∗烧结碳化钨增强激光熔敷涂层耐磨性研究马向东刘东方黄亮亮（中国矿业大学（北京）材料系北京１０００８３）???摘要：选择烧结碳化钨为增强材料，通过激光熔敷的方法制备烧结碳化钨增强镍基合金；研究碳化钨与镍基合金??的结合方式，考察碳化钨增强合金在磨料磨损条件下的磨损性能，并探讨其磨损机制。结果表明：烧结碳化钨的加入???

2、显著提高镍基激光熔覆合金的耐磨性，且在烧结碳化钨颗粒表面还获得一层具有良好的耐磨性能和耐蚀性能的组织。???原因是碳化钨颗粒与镍基合金在激光加热过程中结合到一起，同时Ｎｉ、Ｃｒ等基体元素扩散进入碳化钨－钴系统中，形??成的新ＷＣ黏结相，从而获得一种耐磨、耐蚀性很好的组织。关键词：烧结碳化钨；激光熔敷；耐磨耐蚀中图分类号：ＴＧ１７４?４４；ＴＨ１１７?１文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０６－００１－０３ＷｅａｒＲｅｓｉｓｔａｎｔｏｆＬａｓｅｒＣｌａｄｄｉｎｇＣｏａｔｉｎｇＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄ

3、ｂｙＳｉｎｔｅｒｅｄＴｕｎｇｓｔｅｎＣａｒｂｉｄｅＭＡＸｉａｎｇｄｏｎｇＬＩＵＤｏｎｇｆａｎｇＨＵＡＮＧＬｉａｎｇｌｉａｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｓｅｌｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｉｎｔｅｒｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅ（Ｓ⁃ＷＣ）ａｓｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｓｉｎｔｅｒｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅｒｅｉｎｆｏｒ

4、ｃｅｄｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇａｌｌｏｙｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＳ⁃ＷＣｂｏｎｄｅｄｗｉｔｈｎｉｃｋｅｌｂａｓｅａｌ⁃ｌｏｙｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｔｏｆｓｉｎｔｅｒｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇｃｏａｔｉｎｇｕｎｄｅｒａｂｒａｓｉｖｅｗｅａｒｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅａｂｒａｓｉｖｅｗｅａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓ

5、ｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｗｉｔｈＳ⁃ＷＣｐａｒｔｉｃｌｅｓａｄｄｅｄ，ｔｈｅｗｅａｒｒｅ⁃ｓｉｓｔａｎｔｏｆｎｉｃｋｅｌｂａｓｅａｌｌｏｙｓｉｓｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ，ａｎｄａｌａｙｅｒｏｆｓｕｂｓｔａｎｃｅｗｈｉｃｈｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉ⁃ｗｅａｒａｎｄａｎｔｉ⁃ｃｏｒｒｏｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｓｆｏｒｍｅｄｏｎｔｈｅＳ⁃ＷＣｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｕｒｆａｃｅ．ＴｈｅｒｅａｓｏｎｓｉｓｔｈａｔｗｈｅｎＳ⁃ＷＣｂｏｎｄｅｄｗｉｔｈｎｉｃｋｅｌｂａｓｅａｌｌｏｙｓｂｙｌａｓｅｒｈｅａｔｉｎ

6、ｇ，ｔｈｅｍａｔｒｉｘｅｌｅｍｅｎｔｓ（ｓｕｃｈａｓＮｉ，Ｃｒｅｔｃ．）ａｒｅｄｉｆｆｕｓｅｄｉｎｔｏＷＣ⁃Ｃｏｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｂｉｎｄｅｒｐｈａｓｅｉｓｆｏｒｍｅｄｉｎｃｅｍｅｎｔｅｄｃａｒｂｉｄｅｓ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓａｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉ⁃ｗｅａｒａｎｄａｎｔｉ⁃ｃｏｒｒｏｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｅｄｔｕｎｇｓｔｅｎｃａｒｂｉｄｅ；ｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇ；ｗｅａｒａｎｄｃｏｒｒｏｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｔ现代工业的发展对各种机械零件性能

7、要求愈来愈方法来增强镍基合金，并研究碳化钨与镍基合金的结高，一些高速、高温、高压、重载及腐蚀介质等条件合方式，探讨碳化钨增强合金在磨料磨损条件下的磨下工作的零件，会因其表面局部损坏而使整个零件报损机制。［１］废。为了提高机械的可靠性，延长其使用寿命，人１试验方法＃们在提高零部件表面性能方面进行了大量的研究和探以４５钢为基材，将其加工成５０ｍｍ×２５ｍｍ×５索，其中激光表面熔敷技术被认为是最有效的表面强ｍｍ试块。熔覆材料为Ｎｉ６０Ｂ粉末和８％（质量分数）［２－３］化技术之一。为了进一步增强熔覆层的耐磨性，钴烧结Ｗ

8、Ｃ（Ｓ⁃ＷＣ）粉末，ＷＣ粉末粒度为３０～４０在熔覆层中常加入陶瓷强化相，其中ＷＣ因耐磨性目，Ｎｉ６０Ｂ粉末由北京矿冶研究总院提供。高、高温性能稳定，与熔化的Ｎｉ基、Ｃｏ基、Ｆｅ基金对待熔覆基材试块进行除油和表面磨光并经喷沙［４］属润湿性良好，而成为最常用的强化相之一。本文处理粗化表面后，用丙酮溶液清洗，然后以火棉胶和作者选择３０～４０目的烧结碳化钨，通过激光熔敷的醋酸正戊酯溶液做黏结剂