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镍包SiCp增强Ni35合金激光熔覆层的显微组织及摩擦磨损性能

2018-10-19,,

机械工程材料 2018年10期

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(1.武汉科技大学,钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室,武汉 430081;2.广州JFE钢板有限公司,广州 511464)

0 引 言

激光熔覆是常见的表面强化方法,该方法以铁基、钴基或镍基自熔合金粉为激光熔覆材料,利用高能量密度的激光束使之与基体表层一起熔凝于基体表面,从而形成与基体成冶金结合的熔覆层[1-2]。为了获得具有高硬度和高耐磨性能的熔覆层,一些硬质陶瓷颗粒如WC、Cr3C2、TiC、SiC等常被加入到自熔合金粉中[3-6]。SiC颗粒(SiCp)具有高硬度、高强度、高化学稳定性、高热导率、低热膨胀系数,以及良好的耐磨性能、抗热震性能、耐腐蚀性能和抗氧化性能,但是在高温下极易溶解甚至分解,很难保持其初始颗粒形态以发挥颗粒增强作用[7]。此外,SiCp与铁、钴、镍基自熔合金的润湿性很差,导致熔覆层的孔隙率高、平整度差。研究表明,在硬质陶瓷颗粒表面包覆一层镍、钴等金属材料后,可以有效提高硬质陶瓷颗粒与自熔合金的润湿性,从而提高熔覆层的硬度和耐磨性能[8-9]。与HASHEMI等[10]通过对化学镀Ni-P-SiC复合涂层进行激光热处理而得到的高硬度涂层相比,采用激光熔覆工艺制备的SiCp增强镍基合金熔覆层具有厚度大、工件适应性强等优点,在钢铁材料上应用的研究报道较多。但是,有关镍包SiCp增强镍基合金激光熔覆层的研究报道较少,特别是在常温和高温摩擦磨损性能及机制方面。为此,作者采用化学镀技术在SiCp表面包覆了一层镍(镍包SiCp),然后采用激光熔覆工艺在H13模具钢表面制备了镍包SiCp增强Ni35合金熔覆层,研究了熔覆层的显微组织以及在25,600 ℃下的摩擦磨损性能。……

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