袁有录
,
李铸国
材料热处理学报
采用同轴送粉等离子熔覆工艺在Q235基体上制备了多层65%Ni60A-35%WC体积梯度涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等研究了涂层与基体、涂层与涂层的界面及组织特征,测量了涂层的硬度（HRC）。结果表明：涂层与基体界面处元素Cr、Ni由涂层向基体扩散;靠近界面约223μm范围内基体内的晶粒尺寸约长大了1.75倍;梯度涂层内部界面上层与层枝晶交错生长,形成联生结晶;梯度涂层由下至上的组织特征为：粗大树枝晶逐渐过渡为细小杂乱无方向性的致密组织;WC颗粒周围的Ni与基体Fe互熔,形成冶金结合;梯度涂层物相成分主要由Cr2Ni3、FeCr0.29Ni0.16C0.06、Fe3Ni2、CrFe7C0.45、BNi2、WC等组成;梯度涂层内硬度（HRC）值与65%Ni60A-35%WC体积分数成正相关关系。
关键词:
等离子熔覆
,
65％Ni60A-35％WC
,
体积梯度涂层
袁有录
,
李铸国
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.003
采用等离子熔覆工艺制备了多层Ni60A+WC增强Fe基梯度涂层,增强相Ni60A+WC比例按10％(质量分数)逐层递增,研究了梯度涂层中WC颗粒的溶解及碳化物析出.结果表明:等离子熔覆加热阶段梯度涂层各层中WC颗粒均发生溶解,溶解的特征与WC大小及其内部缺陷有关,据此可将WC的溶解分为扩散式、芯部溶解式、溃散式、及扩散-芯部溶解复合式四种类型;在等离子熔覆凝固阶段,各层均析出富W型碳化物,析出位置及形貌与Ni60A+WC在每层的熔覆量有关,随着熔覆量的增加,富W型碳化物的析出特征依次为沿晶界呈网状→颗粒状→颗粒状+块状→小块状+簇团状→大块状+等轴状析出.析出的碳化物随着Ni60A+WC熔覆量的增加而增加且在各层中分布较均匀,测得梯度涂层的宏观硬度随着层数的增加呈线性递增分布.
关键词:
等离子熔覆
,
梯度涂层
,
WC溶解
,
碳化物析出
袁有录
,
李铸国
材料研究学报
以Cr3C2和Fe-CrNiBSi粉末为原料,采用等离子熔覆工艺在Q235基板上原位制备了柱状碳化物(Cr,Fe)7C3增强Fe基涂层.用光学显微镜、扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪、同步热分析仪及热力学计算,观察分析了初生碳化物(Cr,Fe)7C3在涂层中的生长特征,并考察了该碳化物增强涂层在不同载荷下的干滑动摩擦磨损性能.结果表明:涂层中初生碳化物(Cr,Fe)7C3为六棱长柱状,以外加Cr3C2颗粒为异质形核基底向外发散生长.热力学分析结果表明,Cr3C2颗粒可促进初生碳化物(Cr,Fe)7C3的形成;在碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的内部有孔洞,性质较脆,外部有大量裂纹,裂纹源多发生在柱体与柱体的相交处;碳化物(Cr,Fe)7C3增强涂层的耐磨性显著高于无(Cr,Fe)7C3增强的纯Fe-CrNiBSi合金涂层,但由于碳化物(Cr,Fe)7C3柱体的脆性大,断裂韧性较低,在高载荷下其磨损表面出现大量垂直于滑动方向的裂纹.
关键词:
金属材料
,
材料表面与界面
,
(Cr,Fe)7C3
,
裂纹
,
复合涂层
,
非匀质生核
,
摩擦磨损
袁有录
,
李铸国
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.05.008
以Fe-Ni-W-C粉末为原料,采用等离子束原位冶金工艺在Q235表面经原位反应制备碳化钨(WC)增强Fe基涂层.利用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪分析涂层的组织结构及原位自生WC的生长特征,考察涂层的干滑动摩擦磨损性能.结果表明:涂层中原位自生的WC生长为正三棱柱结构,其长大过程为沿<0001>方向在(0001)晶面层状堆叠生长,柱体最大长度接近60μm,属粗晶WC;相同干滑动摩擦条件下,与没有合成WC的Fe基涂层相比,原位合成有WC涂层的耐磨性显著提高(11倍),但由于WC柱体逐渐凸出涂层表面,造成摩擦因数波动增大,使摩擦过程稳定性逐渐降低;WC涂层的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损.
关键词:
原位自生
,
WC涂层
,
干滑动
,
摩擦磨损
