摘要
目的 为解决截齿磨损失效问题,研究不同WC颗粒含量对42CrMo截齿激光熔覆Co基/WC复合涂层表面形貌及裂纹率、显微硬度、耐磨/耐腐蚀性能的影响机制。方法通过在42CrMo截齿基体上制备Co基/WC复合涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验仪及电化学工作站测试了不同WC颗粒含量对熔覆层性能的影响。结果Co基/WC复合涂层表面较为平整,WC颗粒含量大于30%时,熔覆层表面开始出现交错裂纹,当WC含量为80%时,裂纹率增加35%;Co基/WC复合涂层显微硬度皆高于42CrMo基体(378HV0.2),随着WC颗粒含量的增加,熔覆层平均显微硬度从448HV0.2提升到890HV0.2;Co基/WC复合涂层的摩擦系数、磨损量均小于42CrMo基体,WC颗粒含量增加到80%时,熔覆层平均摩擦系数为0.270,为基体(0.567)的50%,磨损量仅为1.0mg,相比于42CrMo基体(18.6mg)降低了约95%,低WC颗粒含量以粘着磨损为主,高WC含量以磨粒磨损为主;熔覆层耐腐蚀性能随WC含量的增加先增大后减小,WC含量为30%时,熔覆层耐腐蚀性能最好,具有最小的电流密度(1.465×10-7A/cm2),相比基体电流密度(8.031×10-6A/cm2)降低了98%。结论WC颗粒含量对Co基/WC复合熔覆层裂纹敏感性有显著影响,WC颗粒的细晶、弥散及固溶强化使熔覆层的显微硬度、耐磨/耐腐蚀性能得到明显改善。
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