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摘要
目的 合理选择涂层材料，以提高5CrNiMo热作模具的使用寿命。方法 采用超音速火焰喷涂制备Ni60和NiCr-Cr3C2涂层，对比研究2种粉末所获涂层的微观组织结构、力学性能及机械冲击和热冲击性能。结果 Cr3C2硬质颗粒可大幅度提高涂层的硬度，在喷涂过程中，Cr3C2硬质颗粒在撞击过程中具有更高的压应力，促进了喷丸效应，使20%NiCr-80%Cr3C2涂层内部及与基体结合界面无明显裂纹。因而，与Ni60涂层相比，20%NiCr-80%Cr3C2涂层具有较高的表面显微硬度(818.9HV)和结合强度(64.04MPa)。机械冲击试验后，20%NiCr-80%Cr3C2涂层因具有优异的力学性能，被冲击区域的宏观裂纹较少，且未发生明显剥落。2种涂层机械冲击失效的主要机理为高载荷冲击所致的涂层塑性损伤与断裂。由于20%NiCr-80%Cr3C2涂层中存在大量的Cr3C2脆性相，使其同时发生次要的脆性断裂。100次循环热冲击后，2种涂层均未发生剥落，但Ni60涂层表面呈黑蓝色和凹凸不平，表明NiCr-Cr3C2涂层具有更好的抗热冲击能力。结论 20%NiCr-80%Cr3C2涂层具有更优的微观组织、力学性能、机械冲击和热冲击性能。
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