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作者:雷声;张海浪;李侠;胡珊珊;王厚民;胡正强;
单位:安徽建筑大学机械与电气工程学院;合肥财经职业学院;
摘要: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、Fe_3C组成;而添加WC粉末后,熔覆层中出现了Fe_3W_3C、Fe_2W_2C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1 015.73HV_(0.2),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。
关键词:激光熔覆;;40Cr;;WC+Fe基复合涂层;;显微组织;;耐磨性
基金资助:安徽省教育厅自然科学重点资助项目(2023AH050198;2022AH050250);; 2022年度安徽省住房城乡建设科学技术计划项目(2022-YF068);; 安徽建筑大学科研项目(JY2021-C-039);; 中共安徽省委教育工委2022年度高校优秀拔尖人才培育项目(gxyq2022295)