基于激光熔覆的自润滑复合涂层制备及其性能研究

摘要

为了防止H13热作模具钢在使用过程中出现的磨损失效现象,使其在工作环境下(200℃)具有自润滑能力,在H13热作模具钢表面进行激光熔覆,成功制备了具有自润滑能力的Stellite 6-Cr_(3)C_(2)-WS_(2)复合涂层。研究了Stellite 6-Cr_(3)C_(2)-WS_(2)复合涂层对熔覆涂层表面性能的影响。对熔覆涂层分别进行了X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)组织观察、能谱(EDS)分析、显微硬度测试和摩擦磨损试验测试,系统地研究了物相组成、微观组织、显微硬度和磨损性能等。试验结果表明:熔覆涂层在激光束照射下反应生成的主要物相有γ-(Fe, Co)、Cr_(7)C_(3)硬质相、(Cr, W)C碳化物和CrS自润滑相;熔覆涂层显微组织主要由平面晶和树枝晶构成;熔覆涂层硬度是基材硬度的2~3倍,表面摩擦因数为基材表面摩擦因数的65%。因此,热作模具钢H13表面的熔覆涂层的硬度和耐磨性均得到了很大的提高。