等离子堆焊Cr3C2/钴基合金涂层的组织结构与耐磨性能研究

稀有金属, 2016, 40(11): 1119-1125. doi: 10.13373/j.enki.cjrm.XY15052101

等离子堆焊Cr3C2/钴基合金涂层的组织结构与耐磨性能研究

高胡鹤 ^1, , 丁婷婷 ^2, , 马淑谨 ^3, , 王萍 ^4, , 侯清宇 ^5, , 黄贞益 ^6,

1.合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;泰尔重工股份有限公司,安徽马鞍山243000

2.安徽工业大学金属材料与加工安徽省重点实验室,安徽马鞍山,243000

3.泰尔重工股份有限公司,安徽马鞍山,243000

4.安徽工业大学金属材料与加工安徽省重点实验室,安徽马鞍山,243000

5.安徽工业大学金属材料与加工安徽省重点实验室,安徽马鞍山243000;合肥工业大学材料科学与工程,安徽合肥230009

6.安徽工业大学金属材料与加工安徽省重点实验室,安徽马鞍山,243000

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金项目(20136h2x0063)资助安徽省自然科学基金项目(1508085ME95) 中国博士后科学基金项目(2014M551796)

关键词：钴基合金 , Cr3C2 , Rietveld精修 , 组织结构 , 耐磨性能

Microstructure and Wear Resistance of Cr3C2/Cobalt-Based Alloy Coating Deposited by Plasma Transferred Arc Surfacing

Keywords： cobalt-based alloy , Cr3C2 , Rietvled refinement , microstructure , wear resistance

采用光学显微镜(0M)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及磨粒磨损实验机研究了20％ Cr3C2对等离子堆焊钴基合金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Cr3C2前后钴基合金涂层的相组成及其相对含量变化.结果表明,等离子堆焊钴基合金涂层主要由初晶α(Co)固溶体及其间的(α(Co)+ M7C3)共晶组织构成,具有亚共晶的组织特征,M7C3呈网状分布在α(Co)固溶体上.20％ Cr3C2(质量分数)的加入使涂层的结晶方式转变为具有离异共晶特征的过共晶形式,条状或块状M7C3、未熔的大块状Cr3C2以及沉淀析出的小块状Cr3C2分布在α(Co)固溶体上.20％ Cr3C2的加入细化了钴基合金涂层的组织,提高了M7C3的相对含量,而α(Co)的相对含量则有所降低.等离子堆焊钴基合金涂层的磨粒磨损机制主要为脆性剥落和犁削,含20％ Cr3C2的钴基合金涂层的耐磨性能是未添加Cr3C2钴基合金涂层的约1.8倍,其磨粒磨损机制以轻微犁削为主.

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