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1、熱噴涂WC復(fù)合耐磨涂層制備摘要本文采用改進(jìn)的電弧噴涂技術(shù),以低碳鋼為粘結(jié)劑,在45群鋼表面噴涂WC.鋼復(fù)合噴涂層,而后又使用氬弧重熔工藝對(duì)噴涂層重熔,制備了WC一鋼復(fù)合熔覆層。利用金相光學(xué)顯微鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀等研究手段分析研究了WC.鋼復(fù)合噴涂層和WC一鋼復(fù)合熔覆層的微觀組織、結(jié)構(gòu)以及涂層結(jié)合區(qū)的組織特征。利用顯微硬度計(jì)測(cè)量了噴涂層和熔覆層的硬度分析了熔覆層顯微硬度變化。在MM.200型滑動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)上,對(duì)WC.鋼復(fù)合熔覆層進(jìn)行室溫下的干滑動(dòng)摩擦磨損性能測(cè)試,借助于掃描電鏡觀察磨損試樣磨面形貌,探討其摩擦磨損機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:本試驗(yàn)嘗試使用的改進(jìn)的
2、電弧噴涂方法在實(shí)驗(yàn)室中使用是可行的,利用這套改進(jìn)的設(shè)備制備了鋼基.WC噴涂涂層,并且得到了不同WC含量的噴涂層;經(jīng)氬弧重熔后,層片狀組織消失、組織細(xì)小致密,缺陷消除,熔覆層與基體之間過渡區(qū)顯微硬度梯度較為平緩;噴涂層與基體之間主要是機(jī)械結(jié)合,而熔覆層與基體之間為良好的冶金結(jié)合;適量WC的加入可以形成大量細(xì)小的硬質(zhì)相顆粒,從而提高了熔覆層的硬度與耐磨性;隨著WC含量的增加,熔覆層的硬度會(huì)增加,但磨損性能先變好后變差;材料的耐磨性與WC的含量存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在提高材料耐磨性時(shí),應(yīng)考慮加入適量的WC;隨著WC加入量的不同,復(fù)合涂層的磨損機(jī)制也有所不同:含IO%WC的熔覆層磨損
3、機(jī)制主要以粘著磨損帶有微切削,含15%WC的熔覆層磨損機(jī)制以較為嚴(yán)重的微切削為主,含20%WC的熔覆層磨損機(jī)制主要為微切削和輕微剝落,含25%WC的熔覆層磨損機(jī)制主要為剝落。關(guān)鍵詞:電弧噴涂氬弧重熔組織耐磨性能磨損機(jī)制PreparationofWC—compositedwear-resistantcoatingbythermalspraymethodsAbstractsWCcompositewear—resistantcoatingwerecoatedonthesurfaceof45#steelbymeansoftheimprovedarcsprayingtechnolog
4、y,andthenremeltedbyargonshieldedarcremeltingtechnology.Themicrostructureofthecompositecoatingwasinvestigatedbymeansofmetallographicmicroscope,scanningelectronmicroscopy(SEM),energydispersivespectroscopy(EDS)andX-raydiffraction(XRD).Themicrohardnessofcompositecoatingswasmeasuredbythemicroha
5、rdnessinstrument.Andchangesinmicrohardnessofthecladdinglayerwereanalyzed.ThewearresistanceofthecompositewastestedbyanMM一200frictionweartestingmachineunderunlubricatedcondition.Thefrictionsurfacemorphologywasobservedbymeansofscanningelectronmicroscopy(SEM),andthewearmechanismwasinvestigated
6、.Theresultsshowthatthemethodoftheimprovedarcsprayingtechnologyfeasibleinlaboratory.SomeWCcompositecoatingsampleswithdifferentWCcontentwereprepared.ThemicrostructuresofcompositecoatingsafterargonshieldedarcremeltedaremorehomogeneousandrefinethanWC—steelcompositecoatingsafterarcsprayed.Andin
7、thecoatings,thelamellarcharacterofthemicrostructuredisappeared,defectseliminated,thecladdinglayerandthesubstratetransitionzonebetweentherelativelyhasagentlemicrohardnessgradient.Thecompositecoatingsaremechanicallybondafterarcspraying,butmetallurgicalbondaftera