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应用激光2025年第05期:激光熔覆钨合金涂层组织及摩擦磨损性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘金果;黄灿;南阳;周杰;王景民;赵莹莹;邓浪;涂坚;周志明;

单位:重庆理工大学材料科学与工程学院;重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室;重庆市模具技术重点实验室;

摘要:采用预置粉末激光熔覆技术在H13钢表面制备单层W合金涂层。通过对比不同激光功率参数下的涂层成型质量,确定最优工艺参数,并成功制备了涂层。利用EDS和XRD等测试方法,分析确定涂层的微区成分分布及物相组成,进而推断了其微观组织演变过程;通过硬度测试和摩擦磨损试验评估了涂层的耐磨性能。研究结果表明:在激光功率320 W、扫描速度300 mm/min的参数下,涂层成型质量最佳,且少量ZrC颗粒可调控组织凝固并抑制裂纹生成;Cr和Co元素分布均匀,Mo和Ni含量较少,涂层组织主要由不规则白色W、灰色Laves相(Fe_2W)和黑色γ-Fe组成,此外还含有少量细小Co_3Fe_7颗粒;涂层的硬度(1 100~1 300 HV)显著高于基材(420 HV),磨损率仅为基体的50%。磨痕分析表明,涂层的磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主,并验证ZrC颗粒能够有效提升涂层的成型质量、硬度及摩擦磨损性能。

关键词:激光熔覆;;钨;;微观组织;;碳化锆;;摩擦学性能

基金资助:重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0587)