WC含量对激光熔覆Fe基复合涂层性能的影响

为研究WC粉末的添加量对40Cr钢表面激光熔覆WC+Fe基复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。在40Cr钢表面制备WC的质量分数为0、5%、10%、15%的Fe基复合合金熔覆涂层。用X射线衍射仪(XRD)对熔覆层的物相进行分析;用电子扫描显微镜(SEM)和自带的能谱仪(EDS)观察复合涂层的显微组织;用维氏硬度计分析复合涂层的显微硬度;用摩擦磨损试验机测试熔覆层的耐磨损性能。结果表明:当WC粉末质量分数为0时,熔覆层的物相主要由α-Fe、Fe3C组成;而添加WC粉末后,熔覆层中出现了Fe3W3C、Fe2W2C等新的硬质相,弥散分布在熔覆层中,可达到提高熔覆层硬度和耐磨损的目的。熔覆层显微组织无气孔、裂纹及其他较明显的组织缺陷。当WC粉末的质量分数为15%时,熔覆层的显微硬度为1 015.73HV0.2,约为基体硬度的3.7倍,此时熔覆层硬度为整组试样中最高。相较于WC粉末的质量分数为0时的合金涂层,添加质量分数为5%、10%、15%WC颗粒的Fe基合金复合涂层的磨损失质量分别下降约33.3%、47.9%、60.4%,熔覆层的磨损失质量随着WC含量增加而减少,WC的质量分数为15%时磨损失质量最小,为0.19 mg。当WC颗粒的质量分数为15%时平均摩擦因数最小,为0.405 7。此时熔覆层摩擦因数和磨损失质量均最小,熔覆层耐磨性能最好,磨损形式以磨粒磨损为主。因此,添加适量WC粉末的熔覆层硬度和耐磨损性能明显提高。

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本文档关键词:涂层,激光,影响,WC,Fe