Fe基氩弧重熔涂层的制备及其磨损性能研究

作者：董天顺; 郑晓东; 孟宏杰; 付彬国; 李国禄^*; 李亚龙

来源：表面技术, 2018, 47(12): 155-165.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.12.022

• Fe基涂层
• 氩弧重熔
• 正交优化
• 磨损性能

目的制备高质量的Fe基氩弧重熔涂层,并探究氩弧重熔处理对涂层在不同载荷作用下磨损性能的影响。方法通过正交试验对Fe基重熔层的4个主要重熔参数(电流、速度、弧长、步长)进行优化设计,采用孔隙率和显微硬度作为指标来综合评价涂层的质量。利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析,利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机测试涂层的耐磨性,利用白光干涉三维表面轮廓仪对磨痕进行表征,利用扫描电镜分析了粉末形貌、涂层的微观结构和涂层的失效形貌。结果通过正交试验获得了高质量的Fe基氩弧重熔涂层,其最优重熔工艺参数为:重熔电流70 A,速度200 mm/min,弧长2 mm,步长2 mm。随着磨损载荷的增加,喷涂层和重熔层的摩擦系数均增大,但在相同的载荷作用下,重熔层的摩擦系数小于喷涂层。喷涂层的主要失效模式为剥落和磨粒磨损,呈现出脆性断裂特征;重熔层的主要失效形式为粘着磨损和疲劳磨损,呈现出塑性变形和犁沟特征。在10、20、30、40 N载荷作用下,重熔层的磨损体积分别比喷涂层降低了32.1%、51.5%、60.7%和55.7%。结论通过氩弧重熔处理,得到了高质量的Fe基重熔层,与原Fe基喷涂层相比,其显微组织和耐磨性得到显著改善。

• 单位
  唐山工业职业技术学院; 河北工业大学