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兵器材料科学与工程2025年第04期:Ni-WC含量对钛合金表面激光熔覆耐磨涂层显微组织及性能影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:董心宇;魏连坤;赵元春;赵健;王晓霞;郝恩康;刘光;陈杰;马冰;

单位:中国兵器科学研究院宁波分院;北京北方车辆集团有限公司;

摘要:针对钛合金基体硬度低、耐磨性差的问题,采用同轴送粉激光熔覆技术,用TC4+Ni-WC粉末作为熔覆材料,在TC4钛合金基体上制备钛基复合涂层。用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对涂层的显微组织进行观察,用X射线衍射仪(XRD)对涂层的物相组成进行表征。用数显自动显微硬度计测定涂层的显微硬度,并通过摩擦磨损试验机评估涂层的摩擦学性能。结果表明:涂层物相主要包括基质相β-Ti、增强相Ti C、金属间化合物Ti_2Ni和WC/W_2C共析陶瓷相。涂层显微硬度随着Ni-WC含量的增加而增加,最高可达52.6HRC,较基材提升了1.65倍,主要是由于Ti C、Ti_2Ni等增强相的弥散强化作用,Ni-WC颗粒的溶解促进了涂层原位生成Ti C等硬质相和金属间化合物,提升了涂层的耐磨性。磨损机理为磨粒磨损及粘着磨损,随着Ni-WC含量的增加,剥落及粘着磨损减少。

关键词:激光熔覆;;钛基涂层;;TC4合金;;显微硬度;;显微组织;;耐磨性能

基金资助:国家自然科学基金(52471100;52205223);; 内蒙古自治区自然科学基金(2022QN05019);; 宁波市自然科学基金(2023J311)