秦利锋

（中铁工程装备集团盾构制造有限公司，河南 郑州 450000）

WC拥有优异的耐蚀性、耐磨性、耐热冲击性和热强性，且WC拥有高硬度、高弹性模量、抗氧化性强、低热膨胀系数等优点。由于WC颗粒在高温下能被Ni润湿，因此在制备镍基自熔合金时加入适量的WC颗粒可以形成含WC的弥散型超硬合金。在实际使用过程中为进一步提高硬质合金材料的硬度和耐磨性，往往再添加TiC、TiB2等硬质相。TiC的耐磨性和硬度比WC高[1-2]，WC−TiC−Ni硬质合金中的TiWC2不但可以提高合金的强度和硬度，而且可以提高合金材料的耐磨性[3]。本试验以WC/Ni为研究主体，考察了TiC粉末添加量对熔覆层耐磨性的影响。

1 实验

1.1 材料

以45钢为基材，喷涂前进行表面喷砂处理，采用无水乙醇超声波清洗后烘干。在按一定比例混合好的Ni60A与12Ni–WC合金粉末中添加一定质量分数的200 ~ 325目TiC。

1.2 样品制备

采取同步送粉式等离子束熔覆设备进行熔覆层制备。工艺参数为：电流130 A，熔覆速率400 mm/min，送粉气流速1.2 m3/h，离子气流速0.3 ~ 0.5 m3/h，保护气流速0.8 ~ 1.2 m3/h，熔覆距离140 mm。所得样品的外观如图1所示。

图1 不同TiC添加量的等离子熔覆层的原始形貌 Figure 1 Morphologies of plasma cladding layers with different dosages of TiC

1.3 试验方法

采用线切割机取样，使用NOVASEM 450型场发射扫描电子显微镜(SEM)、日本理光D/MAX2500PC型X射线衍射仪(XRD)进行物相分析。利用FM-700型显微维氏硬度计对试样进行显微硬度检测，从合金表面开始每个检测点间隔400 μm，均匀向内部连续检测15个点，试验载荷200 g，加载时间10 s。使用 CETR UMT-3MO型多功能摩擦磨损试验机对熔覆层表面进行测试，对磨介质为Al2O3球，载荷100 N，滑动速率10 mm/s，单次有效滑动距离6 mm，磨损时间2 h，使用TRIB分析软件对实验数据进行处理。……