等离子堆焊VC／锡青铜涂层的组织结构与耐磨性能研究

摘要

应用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、带能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计及滑动磨损实验机等手段研究了15%(质量分数)VC对等离子转移弧(PTA)堆焊锡青铜涂层组织结构和耐磨性能的影响,并采用X射线衍射的Rietveld精修方法研究了添加VC前后锡青铜涂层中各组成相的结构参数与相对含量。结果表明,PTA堆焊锡青铜涂层主要由α(Cu,Sn),Cu_(10)Sn_3以及通过Cu-Fe(Fe元素由堆焊基材的冲淡引入)亚稳液相分离所形成的α(Fe)(Fe-rich)等物相构成,具有典型亚稳液相分离特征。球形Fe-rich分离相的相对含量约为8.7%,平均尺寸为约28.20μm。15%VC的加入形成了Cu-Fe-V亚稳液相分离组织,α(Fe,V)((Fe,V)-rich)分离相呈球形和偏聚体的状态分布在富Cu基体组织上,相对含量约为12.2%。球形(Fe,V)-rich分离相的平均尺寸约4.50μm。此外,添加VC的锡青铜复合涂层中还存在VC,V_2C和SnO_2等物相。15%VC的加入提高了锡青铜涂层的硬度和耐磨性能,磨损体积仅为锡青铜涂层的约56%。