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热处理对Co-Cr-W-C变形合金耐磨损和力学性能的影响

Co-Cr-W-C合金具有优异的抗磨损、耐腐蚀及耐温性能, 可采用硬面堆焊、增材制造、铸造、粉末冶金和锻造/轧制等多种工艺成形控性，已广泛应用于制作航空发动机、工业燃气轮机、汽轮机、核工业以及化纤等行业，尤其经过锻造/轧制等热加工的变形合金，是一种兼具机械可靠性的高韧性耐磨材料，可适应更为苛刻的服役条件。该合金是以固溶强化且具有显著应变硬化效应的钴基固溶体为基体，以碳化物为硬质强化相。基体的固溶强化水平和应变硬化能力与碳化物数量、特征及分布等决定了合金的力学性能和不同摩擦条件下的耐磨性能，因而通过热加工后的固溶和时效热处理调整组织可以获得不同应用条件所需要的耐磨损性能和力学性能组合。本文针对Co-Cr-W-C合金与GH5605合金配副滑动摩擦工况及其对材料塑性、韧性的较高要求，实验研究了Co-Cr-W-C合金固溶和时效热处理状态下的磨损行为和磨损机制，并测试其拉伸性能和冲击功。研究发现，Co-Cr-W-C合金与基体同为钴基固溶体的GH5605合金配副滑动摩擦的磨损以粘着磨损为主要机制，其固溶态可具有良好的塑性和冲击韧性但磨损量较多，附加时效处理可以减少磨损量但对冲击韧性影响较大，采用较高温度固溶加较低温度时效可较好地平衡该合金的耐粘着磨损性能和冲击韧性。