袁磊，胡永俊*，万俊，张天，成晓玲，李风，揭晓华，张海燕，肖小亭

（广东工业大学材料与能源学院，广东 广州 510006）

【表面技术】

高锰钢表面等离子熔覆低碳铁−铬−镍合金涂层的组织和耐磨性能

袁磊，胡永俊*，万俊，张天，成晓玲，李风，揭晓华，张海燕，肖小亭

（广东工业大学材料与能源学院，广东 广州 510006）

采用等离子熔覆技术在高锰钢表面原位反应制备了低碳Fe–Cr–Ni合金涂层。利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了熔覆层和热影响区的显微组织、形貌以及相组成，讨论了它们的形成机制，并用摩擦试验机测试了涂层和基体的耐磨性。结果表明，制得的Fe–Cr–Ni合金涂层无裂纹，与基体表现为冶金结合，由γ(Fe–Cr–Ni固溶体)相与M7C3等碳化物组成。根据γ相形貌，熔覆层组织由上到下依次为等轴晶、树枝晶、胞状晶和平面晶。热影响区组织为魏氏体。基体为奥氏体和少量珠光体组织。Fe–Cr–Ni合金涂层的显微硬度最高为723 HV，约为基体的3倍。涂层的磨损量远小于基体的磨损量，Fe–Cr–Ni合金涂层可显著改善高锰钢的硬度和耐磨性。

高锰钢；铁铬镍合金；等离子熔覆；显微组织；显微硬度；耐磨性

高锰钢具有良好的加工硬化性能，在强烈冲击或重力挤压的工况下，其表面迅速硬化，而心部仍保持原有的硬度和良好的韧性，既安全可靠，又耐磨长寿，被广泛用于制作冶金、矿山、建材、铁路、农机、军工等行业的易损构件[1-3]。但在非强冲击载荷下，由于不能得到充分的加工硬化，高猛钢表面在磨料的冲击和切割作用下易发生剪切破坏，耐磨性较差，所制构件的使用寿命短[4]。……