激光熔覆制备Ni60−WC−Co复合涂层工艺与性能研究

摘要

目的提高机械设备用06Cr19Ni10钢的性能,采用激光熔覆制备Ni60−WC−Co复合涂层。方法利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计和摩擦磨损试验仪,研究了不同激光功率对复合涂层的微观形貌、硬度和耐磨性的影响。结果随着激光功率增大,复合涂层与基体之间紧密结合,致密均匀,球形WC颗粒均匀分布于复合涂层中,硬度、磨损量均先增大后减小;当激光功率过大时,复合涂层中WC颗粒增多,且部分WC颗粒发生热分解,生成的气体产生气孔。复合涂层物相主要由WC、W_(2)C、γ−Ni、FeNi_(3)、FeCr_(0.29)Ni_(0.16)C_(0.06)、CoC_(x)、Co_(3)B_(2)等相组成,复合涂层由顶部的树枝晶、中部的等轴晶和底部的柱状晶组成;当激光功率为1.5 kW时,硬度最高,磨损量最小,耐磨性最佳,磨损表面无明显磨损沟槽,主要呈磨粒磨损。结论最优激光功率为1.5 kW,在此工艺下制备的Ni60−WC−Co复合涂层,可以提高机械设备用06Cr19Ni10钢的硬度和耐磨性。