202 / 2021-04-06 14:20:34

激光熔覆碳化物增强Ni基合金层组织性能对比研究-拟投稿《表面技术》

激光熔覆；Ni基合金；组织；耐磨性；耐蚀性

目的 明确碳化物对Ni基熔覆层组织和性能的影响。方法 采用激光熔覆制备三种不同成分的Ni基涂层，采用扫描电子显微镜（SEM）、电子探针（EPMA）及摩擦磨损设备以及电化学测试系统等对比研究熔覆层组织、硬度、耐磨性及耐蚀性。结果 Ni-1熔覆层由γ-Fe，Ni）固溶体和少量M₂₃C₆碳化物组成，Ni-2和Ni-3熔覆层中还出现了W₂C和WC碳化物。Ni-1熔覆层中上部出现枝晶和等轴晶，晶界析出相呈鱼骨状，Ni-2熔覆层中，形成胞状枝晶和絮状共晶组织，且枝晶更细小。Ni-3熔覆层底部WC颗粒较多，且WC受热发生分解、坍塌、形成了新的细小颗粒，多边形Cr₃C₂颗粒则分布在中上部。受到细晶强化、固溶强化和沉淀强化的共同作用，Ni-3熔覆层硬度最高（831HV_0.1），耐磨性最好且磨痕窄，Ni-2次之。但在3.5wt%NaCl溶液中Ni-1熔覆层的耐蚀性明显优于其他两种碳化物强化Ni基复合涂层。结论 Ni基合金中添加WC和Cr₃C₂后组织明显细化，硬度和耐磨性能明显提高，但耐腐蚀性下降。