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WC-Ni基涂层组织及摩擦学性能研究

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本文采用等离子喷涂技术在6082-T6铝合金基体表面制备70%Ni60-30%WC涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、三维形貌仪研究70%Ni60-30%WC凃层与基体的相组成、微观组织和磨损形貌，分析其磨损机理；利用显微硬度计和万能拉伸试验机测试涂层和基体的显微硬度和结合强度；利用UMT-2多功能摩擦磨损试验机测试涂层和基体的摩擦磨损性能。结果表明，70%Ni60-30%WC涂层中有NiO和Ni新相生成，Ni在高温下发生氧化。利用等离子喷涂制备的70%Ni60-30%WC涂层平均硬度约为241.2HV，而6082-T6铝合金基体平均硬度仅为82.6HV，涂层硬度相较基体提高了将近二倍。涂层由基体、粘结层、涂层组成，隔层之间有明显的界面，层与层之间结合良好，且涂层与基体结合强度为9.26014 MPa，结合十分紧密。当施加同一载荷时，在相同转速下，70%Ni60-30%WC涂层的摩擦系数和磨损率明显高于基体，且随着转速的能加，涂层和基体的摩擦系数和磨损率均有着递增的趋势，转速为400 rpm时，涂层摩擦系数波动幅度范围较大。涂层磨痕处增加了Fe元素，主要磨损机制为粘着磨损。