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截齿表面硬质颗粒复合增强结构镍基涂层的可控制备

截齿是煤矿采煤机及矿山巷道掘进机械中使用的刃具，在煤矿开采中起着无可比拟的作用。由于煤矿环境恶劣，截齿失效严重，不仅造成经济损失，而且降低采煤效率。基于此，采用超音频感应熔覆技术制备截齿主耗损部位齿体的表面涂层，以提高其硬度、耐磨性及使用寿命。通过设计超音频感应熔覆技术工艺参数在截齿表面成功制备Ni60A合金粉末涂层，并利用SEM/EDS、XRD、TEM、显微硬度计研究涂层表面微观形貌、物相组成、显微硬度分布，分析熔覆工艺参数对涂层/基体界面扩散程度及结合强度的影响规律。同时在摩擦磨损试样机上开展了截齿涂层表面摩擦磨损试验，并研究了涂层表面耐磨性能及其磨损机制。结果表明，Ni60A合金熔覆层微观组织由富含Cr、Si的γ-Ni相基体及硼化物(Ni3B、CrB)、碳化物(Cr23C6、Cr7C3)等硬质相组成，涂层的平均显微硬度为基体的3倍以上，且其耐磨性能为基体的5.77倍。对降低截齿磨损，延长其服役寿命和加快实现煤矿装备节约型循环经济意义重大。