高速电弧喷涂Fe-Al/WC复合涂层的组织结构及其滑动磨损性能研究

摘要

采用粉芯丝材和高速电弧喷涂技术(HVAS)制备了Fe-Al/WC金属间化合物基复合涂层,并研究了涂层的显微组织和从室温至650℃的滑动磨损性能.结果表明,涂层的成分为Fe-13.87Al-17.27C-3.35W-2.59Ni-1.27Cr- 18.14O(%),主要相是Fe3Al、FeAl和a-Fe,还有少量WC、W2C和Al2O3;添加WC硬质相后提高了复合涂层的平均硬度,从而提高了复合涂层的耐磨性;高温下磨损面形成了大面积的氧化物保护层,降低了复合涂层的摩擦因数,分析认为剥层磨损是复合涂层的主要磨损机理.涂层中Fe3Al和FeAl金属间化合物相较高的高温强度和硬度,能有效地阻碍裂纹的产生、扩展及扁平颗粒的断裂,从而使复合涂层表现出优异的高温耐磨性.高速电弧喷涂技术配一Fe-Al/WC粉芯丝材是一种新型、优质、高效、低成本的耐高温涂层制备技术,具有很大的应用潜力.