第十三届全国表面工程大会暨第十二届全国青年表面工程论坛

350 / 2020-10-22 10:05:14

同质激光熔覆增强H13钢摩擦学性能研究

激光熔覆，H13+WC熔覆层，微观结构，摩擦磨损

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本文利用高能量密度激光熔覆技术，在H13钢基体上制备了同质H13+WC合金熔覆层。通过XRD、SEM、EDS及纤维硬度计和激光共聚焦显微镜，研究了熔覆层物相组织、微观结构与硬度及摩擦磨损性能之间的辩证关系。结果表明，熔覆层与基体实现优良的冶金结合，随WC含量增加，逐渐出现γ-（Fe,Ni）、Fe3W3C、 V8C7和WMoC2、W2C等物相，形成了以WC颗粒为中心向外辐射的网络状结构，硬质增强相均匀地弥散分布于晶界，晶粒细化。随WC含量增加，H13+WC合金熔覆层硬度较基体提升2.18-2.40倍，压痕边缘锐利清晰，无塌陷，无裂纹扩展；在2Kg的实验载荷下，熔覆层摩擦系数为0.62-0.51，熔覆层中的硬质相类似于“鹅卵石效应”，有效提升H13钢表面的耐磨性能，比磨损率较基体提升17.62倍。本文利用高能量密度激光熔覆技术，在H13钢基体上制备了同质H13+WC合金熔覆层。通过XRD、SEM、EDS及纤维硬度计和激光共聚焦显微镜，研究了熔覆层物相组织、微观结构与硬度及摩擦磨损性能之间的辩证关系。结果表明，熔覆层与基体实现优良的冶金结合，随WC含量增加，逐渐出现γ-（Fe,Ni）、Fe3W3C、 V8C7和WMoC2、W2C等物相，形成了以WC颗粒为中心向外辐射的网络状结构，硬质增强相均匀地弥散分布于晶界，晶粒细化。随WC含量增加，H13+WC合金熔覆层硬度较基体提升2.18-2.40倍，压痕边缘锐利清晰，无塌陷，无裂纹扩展；在2Kg的实验载荷下，熔覆层摩擦系数为0.62-0.51，熔覆层中的硬质相类似于“鹅卵石效应”，有效提升H13钢表面的耐磨性能，比磨损率较基体提升17.62倍。