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激光熔敷耐磨梯度复合涂层的研究 刘伟平瞧春焕丁成钢 16028 大连镬道学院j考吝毒科学与工程系大连1 摘蕞本文利用激光熔敷方法在A3钢表砸制备镍基WC拂度复台涂屠，：蚌分析T悖层的擞玎 结掏、硬度及耐磨性。结果表明，沫层的组织为镍基商溶体加少量硼化物、碳化物受硼lN打 wC，其中WC颗粒的粒度及含量沿母材f粕《爵方向呈梯度变化。涂崖的硬度和耐蘑性髓着成 仔组成的变化而平缓变化．界面应力降低、滁层与基体结合牢固。 关键词：激光熔敷、梯度涂层、耐蘑性 随着机械设备向大型化、高速化、高效化和高负荷方向的发展，对其制造材料的要求越来 越高。‘零部件的破坏和失效～般发生在表面或从表面开始，如腐蚀、磨损、氧化和疲劳等。据 有关资料统计fI叫．发远国家每年由于腐蚀和磨损造成的损失，约占国民生产总值的8～10％， 亿元，到90年代则超过400亿元，可见有效地改善和提高材料豹表面性能，将产生巨大的经 济效益。目前从耐磨、耐蚀角度出发有多种在材料表面制备具有特殊性能的保护层的方法．如 电镀(Cr、Ni)、PVD和CVD等，但各有不足之处Ⅲ。最近十年来发展的激光台金化涂层， 既有足够的工程厚度(O，I～1衄)，又使涂层内部结构及涂层与基体之间达到牢固的冶金结合。 受到越来越多的关注p’q。 1试验材料及方法 ． 试验所用的基体材料为热轧状态的A3钢。 熔敷金属材料为镍基合金粉末“粉102”(粒度≤印um)、碳化钨型粉末“耢105铁”(粒 u 度30-60m)和纯碳化钨粉(粒度150～300Ⅱm)，化学成分见表2。 表2、熔敷金属材料的化学成分 表3、拂度涂崖粉末配比伽％ IO％WC 28．6 71．4 ．一 30％WC 85-8 14．2 — 50％WC 一 50 50 。 梯度涂层的熔轰戛i面；焉歪五i丙百丽i五l西酾五夏两丽孺敷之前先用中性氧一 乙炔火焰把粉末喷涂蓟母材上(涂层厚度控制在0．3--0．4姗之间)，喷涂一层一熔敷一层，具 —．：。一．一I型!幽f婴型虫垦亟量(n如)(mm)竺兰罢i警竺苎蒸翌翌噩墨!蒸璧 ：2 ·#茎：嚣3，删0％WC—s 。8磊00—1i—_‘■ 2# 30％WC仉87 6 n5 CW％05ni气m／l飘6 蓁；藿第3层 12．52 1108000lOoo 2试验结果及分析 2．1硬度试验结果及分析 把测得的硬度结果绘成曲线如图1所示。图1A是1#涂层(30％+50％wc)的显微硬度 曲线，从图中可以看出，母材的硬度约为HVoa200左右，由母材向涂层逐渐升高。涂层表面 是从母材向涂层呈缓慢升高趋势。可见，激光熔敷的梯度涂层，其硬度呈梯度变化。 zm 、 - ～—。’1 ‰t {： 、倒町 lH k●● d__ⅢⅢ_●m_¨ OlJ出ancofromm●Im村f妇lt_IOleta^cefrom曲●ht●加●lure， A 1#涂层(30％+50％WC) B 2#涂层(10％+30％+50％WC) 图1耐磨梯度涂层的硬度曲线 2．2唐粒磨损试验及时磨性分析 图2给出了磨粒磨损试验曲线，该曲线反映的是单位时间内的磨损失重．因此曲线上斜率 越小的部分，耐磨性越好。由图可知涂层