激光重熔轨迹对Fe基Ni/WC喷涂层摩擦学性能的影响

摘要

为探究激光重熔轨迹对喷涂Fe基Ni/WC金属陶瓷涂层摩擦学性能的影响,利用火焰喷涂设备在45钢基体表面制备Fe基Ni/WC金属陶瓷涂层,分别采用矩形、平行、圆形3种扫描轨迹对涂层表面进行激光重熔.利用SEM、EDS、XRD等分别测定涂层显微组织、微区组织成分、物相结构和残余应力.利用MMG-10型摩擦磨损试验机进行常温干摩擦磨损实验.结果表明:圆形扫描轨迹下的重熔层组织结构为晶粒更为细小的等轴晶,增大了裂纹源形成和扩展的阻力.重熔层主要为α(Fe,Ni)、M23C6和WC、W2C等硬质相颗粒,起到弥散强化和固溶强化的作用,进而提高重熔层硬度.圆形轨迹重熔层较其他两种轨迹表现出更好的摩擦性能,硬质相颗粒镶嵌在软质基体中,起到强韧结合的作用.圆形轨迹下的磨损量较矩形轨迹降低了58.3％,残余应力降低了14.5％;硬质相和氧化膜的协同作用使得重熔表面变得光滑,从而降低摩擦因数.