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摘要
目的制备高强度和硬度的耐磨性涂层用于已磨损的机械零件表面，达到延长其使用寿命的效果，避免机器因磨损而带来的各种故障。方法采用等离子熔覆技术在40CrMnMo表面制备WC-10Co-4Cr/Fe300合金复合熔覆层，研究不同质量分数WC-10Co-4Cr含量对熔覆层组织及性能的影响。利用金相显微镜、超景深光学显微镜、SEM、EDS、XRD对熔覆层的组织形貌表征和物相分析，借助数显显示维硬度计和销盘式摩擦磨损试验机测试熔覆层的硬度和耐磨性。结果WC-10Co-4Cr/Fe300合金作为一种复合材料与基材形成了冶金结合，结合区域无孔洞和裂纹。熔覆层微观结构随WC-10Co-4Cr含量增加逐渐由柱状晶向树枝晶过渡，并主要由Fe6W6C、（Cr、Fe）23C6和WC相组成。熔覆层平均硬度大致随着WC-10Co-4Cr含量的增加而提高，其中WC-10Co-4Cr质量分数达到20%时，熔覆层硬度最高为518.5HV0.2，大约是基体的1.7倍。熔覆层主要摩擦机理为磨粒磨损，随着WC-10Co-4Cr含量的增加，熔覆层的耐磨性也得到了改善，当WC-10Co-4Cr质量分数为30%时，比基体的总磨损量少0.0186g，熔覆层耐磨性最高。结论加入WC-10Co-4Cr粉末与Fe300合金粉末反应生成的Fe6W6C、（Cr、Fe）23C6强化相，显著提高了熔覆层的硬度和耐磨性。
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单位材料科学与工程学院; 安徽工程大学
