HVAF与HVAF-激光重熔NiCr-Cr_3C_2硬质合金涂层的组织及磨损机制对比研究

作者：张磊^*; 谌宽; 张凯; 苏建灏; 伏利; 陈小明

来源：稀有金属与硬质合金, 2021, 48(06): 83-90.

• 大气超音速火焰喷涂
• 激光重熔
• NiCr-Cr_3C_2
• 硬质合金涂层
• 组织
• 干滑动摩擦磨损
• 料浆冲蚀磨损

分别采用大气超音速火焰喷涂(HVAF)与激光重熔工艺制备了NiCr-Cr_3C_2硬质合金涂层。采用XRD、SEM、EDS、维氏硬度计等手段表征了涂层的物相成分、组织结构和显微硬度,分别在干滑动摩擦磨损和料浆冲蚀磨损条件下对比分析了两类涂层的抗磨性及磨损机制。研究发现,激光重熔涂层主要物相为γ-(Fe,Ni)、Cr_2Ni_3和M_7C_3(M=Cr,Fe),涂层与基材呈良好的冶金结合。激光重熔涂层的硬度随激光功率降低而升高,激光功率为1.5 kW时平均显微硬度达1 092 HV_(0.2)。干滑动摩擦磨损条件下,HVAF涂层磨损机制为磨粒磨损和碳化物颗粒疲劳剥落,激光重熔涂层主要为切削剪断;料浆冲蚀磨损条件下,HVAF涂层磨损机制为疲劳剥落,激光重熔涂层为微切削作用和局部疲劳断裂,其抗料浆冲蚀性能最高是HVAF涂层的3倍以上。激光重熔工艺能有效改善HVAF制备NiCr-Cr_3C_2硬质合金涂层的冶金结合和抗料浆冲蚀性能,但高开裂敏感性问题有待进一步深入研究。

• 单位
  新金属材料国家重点实验室; 北京科技大学; 水利部产品质量标准研究所