烧结熔覆法制备钢表面NiCrBSi-WC 复合材料涂层的研究*
2021-06-01韩雨洋张召森刘志远李新星
南方农机 2021年10期
刘 缘,韩雨洋,张召森,刘志远,李新星,崔 磊
(宿迁学院材料科学与工程系,江苏 宿迁 223800)
镍基自熔合金在常温和较高温度下均具有优良的耐磨、耐蚀、耐热和抗氧化性能,被广泛用作金属基表面涂层材料[1-3]。此外,镍基自熔合金对TiC、WC、TiB 等多种硬质陶瓷颗粒均有着良好的润湿性[4-7]。如果能在金属材料表面制备出陶瓷颗粒/镍基自熔合金涂层,则能将陶瓷颗粒与镍基自熔合金两者的优异性能结合起来,进一步提高材料的高温强度、硬度、耐磨性及抗疲劳性能等,从而大大延长金属材料在高温、腐蚀、磨损等严酷环境下的使用寿命,对节约材料和能源意义重大。郭纯等[8]采用激光熔覆法,在纯钛基材表面制备了NiCrBSi/Ag 复合涂层,与钛基材相比,复合涂层的平均显微硬度提高了3.4 倍,磨损率降低了约2 个数量级。王东生等[9]采用同轴送粉激光熔覆技术在42CrMo 合金钢基体表面制备WC 颗粒增强NiCrBSi 复合材料涂层,涂层与基体形成了良好的冶金结合,复合材料涂层硬度和耐磨性均明显高于钢基体。吴姚莎等[10]采用超音速火焰技术在碳钢表面制备出NiCrBSi-TiB2纳米涂层,涂层在碱性熔盐中形成的Cr2O3膜具有较低的溶解度,使涂层在 Na2SO4-30% K2SO4熔盐中具有更优的抗热腐蚀性能。
制备镍基合金涂层的方法很多,常用的有热喷涂、激光熔覆、堆焊、感应熔覆等等[11-15]。与这些方法相比,烧结熔覆法制备镍基合金涂层,利用镍基自熔合金具有脱氧造渣的特性,可以在无气氛保护的条件下进行烧结。设备简单,操作方便,制备过程不受工件形状和尺寸限制,涂层厚度可以根据需要调整,且制得的涂层组织致密,性能优良[16]。……
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