H13钢激光熔覆Ni60A/WC复合涂层的硬度及耐磨性研究

作者：韩成府; 许培鑫; 马伟伟; 孙玉福^*

来源：材料保护, 2021, 54(12): 90-110.

DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.12.017

• H13钢
• 激光熔覆
• Ni60A/WC复合涂层
• 显微硬度
• 耐磨性

为提高热作模具钢H13钢(4Cr5MoSiV1)的表面硬度及耐磨性,采用激光熔覆方法在H13钢表面制备Ni60A/WC复合涂层,通过SEM、EDS和XRD等方法观察分析熔覆层显微组织及物相组成,并测定熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能。试验结果表明:Ni60A熔覆层微观组织呈现从底部到顶部逐渐细化趋势,硬质相WC含量的增加使Ni60A/WC复合涂层中短柱状及岛状组织不断粗大。Ni60A熔覆层主要组成相包括γ-(Ni, Fe)、FeNi3、Ni2.9Cr0.7Fe0.36、Cr5B3和Cr23C6等,添加WC后熔覆层出现了Cr3C2、W2C和WC等硬质相。随WC含量增加,熔覆层显微硬度和耐磨性均逐渐提高,Ni60A/15%(质量分数)WC硬度达到1 116.2 HV1.96 N,平均磨损失重为9.6 mg,以磨粒磨损为主,磨损形貌中犁沟逐渐减少、变浅变窄,微观切削作用减小,耐磨性提高,Ni60A/15%WC耐磨性较好。综合分析,Ni60A/15%WC复合涂层的综合性能较好。

• 单位
  郑州大学; 河南师范大学新联学院; 机电工程学院