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作者：孙钰;赵文博;陈青;段绪星;何佳颖;仲万泽;坚永鑫;林益文;
单位：中国核动力研究设计院核能增材制造实验室;中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室;西安交通大学能源与动力工程学院;
摘要：针对316L不锈钢表面强化以及耐磨性能提升问题，本文利用高速激光熔覆技术在316L不锈钢板材表面制备了无宏观缺陷的高陶瓷相含量的55%WC-Ni45复合涂层。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、维氏硬度计和万能力学试验机，对熔覆涂层的显微组织和力学性能进行了分析，并采用磨损试验机对316L基体和金属-陶瓷复合涂层进行了耐磨性能测试。结果表明：涂层主要由Ni基固溶体、 WC、 W_2C和M_(23)C_6碳化物组成；涂层中Ni45组织由底部至顶部存在由胞状晶、柱状晶向枝晶和等轴晶转变的生长规律；涂层内WC颗粒分布均匀，周围均出现不同程度的溶解-扩散和析出。55%WC/Ni45涂层平均硬度为HV_(10) 1151.10，约为基体的5倍；复合涂层与基体形成良好的冶金结合，剪切强度为252.19 MPa。涂层的体积磨损率为2.14×10~(-8) mm~3·N~(-1)·m~(-1)，较316L基体降低约89.7%；涂层的主要磨损机制为磨粒磨损，涂层中高硬度的WC颗粒起到了良好的支撑和抗磨作用，阻碍了磨粒对基体的进一步切削。
关键词：高速激光熔覆;;金属-陶瓷复合涂层;;显微组织;;摩擦磨损
基金资助：国家自然科学基金青年项目(52105208);; 中国博士后科学基金项目(2023M732752)资助
