WC含量对65Mn激光熔覆Fe-WC复合涂层的组织及耐磨性的影响
编号:21
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更新:2022-08-02 16:53:14 浏览:745次
口头报告
摘要
旋耕刀作为耕作农机旋耕机触土部件,由于工作环境恶劣容易发生磨损而失效。为了解决旋耕刀表面容易磨损失效问题,以WC为增强相颗粒,采用激光熔覆方法在旋耕刀常用母材65Mn钢上制备了WC质量分数分别为20、30、40wt%的Fe-WC复合涂层。通过金相显微镜和SEM、XRD、数显维氏硬度仪及磨损试验机对熔覆层显微组织,物相组成,显微硬度及摩擦磨损性能进行分析。研究结果表明,Fe-WC复合涂层表面成型质量良好,无明显裂纹及气孔,且复合涂层和65Mn钢基体呈冶金结合。熔覆层顶部和底部组织主要为细小的等轴晶,中部组织为胞状晶及树枝状晶粒组成。由于WC的固溶及弥散强化作用,WC颗粒周围组织明显细化,主要结构由等轴晶和胞状晶构成。铁基涂层物相主要由α-Fe,M7C3(M为Fe、Cr),M23C6组成。随着WC的加入,熔覆层的图谱衍射峰增多,Fe60-WC复合涂层主要为α-Fe相,WC,W2C, M7C3,M23C6等组成。与铁基涂层相比,复合涂层物相明显增加了WC、W2C、Fe3W3C、Fe6W6C等强化相。熔覆层的平均硬度均大于基体和热影响区。铁基熔覆层硬度最高可以达到1236.6HV0.2。随着WC含量的增加,熔覆层整体的硬度呈上升趋势,40 wt.% WC的熔覆层硬度可以达到1536.6 HV0.2,相比较铁基涂层,加入WC后涂层硬度最大可以提高300 HV0.2。在耐磨性方面,随着WC含量的增加熔覆层摩擦系数和磨损体积均先减小后增大,当WC含量为30 wt%时熔覆层摩擦系数最小(0.563),且磨损体积约为基体磨损体积的1/3。铁基熔覆层磨痕处存在较多的犁沟及黏着物,复合涂层的磨痕处黏着物随WC含量的增加逐渐减少,犁沟数量先减小后增加。铁基涂层的磨损机理主要为氧化磨损及黏着磨损,伴有少量疲劳磨损。20 wt.% WC 复合涂层磨损行为主要为氧化磨损及少量黏着磨损。30和40 wt.% WC的磨损行为主要为氧化磨损、黏着磨损,且伴有少量磨粒磨损。
关键字
激光熔覆,Fe-WC复合涂层,显微组织,WC颗粒,耐磨性
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