WC颗粒熔解析出对Ni60熔覆层性能的影响

作者：芦海俊; 水剑虹; 王锴; 尚勇^*; 姜海峰; 魏金

来源：表面技术, 2023, 52(03): 189-196.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.016

• WC
• Ni60
• 抗剪强度
• 磨粒磨损
• 熔覆电流

目的 确定含WC微粒镍基熔覆层中不同共晶相对熔覆层性能的影响规律。方法 通过等离子工艺制备含WC(质量分数10%)的Ni60熔覆层，并调整电流，以控制WC的熔解析出。通过维氏硬度计、剪切试验、磨粒磨损试验研究不同电流下熔覆层硬度、抗剪强度和耐磨性的变化情况，并通过扫描电镜和X射线衍射仪分析不同熔覆层的磨损形貌、组织和物相组成。结果 在不同电流下制备的熔覆层物相均主要为γ-(Fe,Ni)、M23C6、M7C3、WC、W2C、FeNi3、FeW2B2等。熔覆电流由110 A增至200 A时，熔覆层的硬度由846.7HV降至665.8HV，抗剪强度由174.9 MPa增至373.2 MPa。当电流低于140 A时，W、Cr、C等合金元素生成了块状先共晶相，可有效减轻磨粒磨损程度，提高耐磨性；当电流进一步增大时，W、Cr、C等合金元素以鱼骨状过共晶相析出，在磨粒磨损过程中易断裂、脱落，导致耐磨性下降。结论 熔覆电流的变化会影响含WC微粒Ni60熔覆层的共晶碳化物成分、形态和数量，在熔覆电流较小时有利于块状先共晶相的生成，可提高其耐磨性。在熔覆电流为140 A时，Ni60+WC(10%)熔覆层的综合性能最优。