动能对HVOF WC-10Co-4Cr涂层和中碳钢冲击磨损性能的影响
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更新:2023-03-27 10:56:42
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口头报告
摘要
中碳钢的价格低廉、综合力学性能优良,适用于制造连杆、齿轮等高强度运动件,但较低的耐磨性限制了它的应用[1-3]。本文采用超音速火焰喷涂技术在中碳钢基体上制备了致密的WC-10Co-4Cr涂层,其厚度约为210μm,主要由WC、W2C、Co6W6C、Co和Cr相组成。以Si3N4球为冲击副,系统研究了WC-10Co-4Cr涂层及其基体(中碳钢)在球-面接触模式下的冲击磨损行为。结果表明,冲击动能的增加将导致峰值应力、动能和能量吸收率的改变,而球-面接触时间几乎保持不变。随着碰撞循环次数的增加,WC-10Co-4Cr涂层和中碳钢的冲击能量吸收率先降低,然后保持稳定,主要归因于接触表面的加工硬化、晶粒细化和接触应力的降低。此外,当冲击速度达到150 mm/s时,WC-10Co-4Cr涂层的磨痕深度和宽度、磨损率和磨损量分别约为中碳钢的4.61%和75.16%、4.82%和2.60%;当冲击副的质量达到869g时,WC-10Co-4Cr涂层的磨损量(包括磨损痕迹的宽度和深度)、磨损量和磨损率分别约为中碳钢的96.01%、4.51%、4.17%和4.98%,这归因于WC-10Co-4Cr涂层优越的塑性变形抗力和耐磨性,从而抑制了材料的堆积、微裂纹的萌生、扩展和连接,以及冲击接触表面材料的破碎和剥落。此外,在冲击磨损的初期,中碳钢的主要损伤形式是塑性变形,然后逐渐转变为氧化磨损和疲劳磨损,而WC-10Co-4Cr涂层的主要磨损机制是疲劳磨损。
关键字
冲击磨损;磨损行为;HVOF喷涂;WC-10Co-4Cr涂层
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