2205鋼表面激光熔覆Ni基+WC合金涂層的研究

2205鋼表面激光熔覆Ni基+WC合金涂層的研究2205鋼表面激光熔覆Ni基+WC合金涂層的研究摘要：隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，表面涂層技術(shù)逐漸成為提高材料耐磨性能的重要手段之一。本文選取2205鋼作為基材，利用激光熔覆技術(shù)制備Ni基+WC合金涂層，并對其微觀組織、硬度和耐磨性能進行研究。研究結(jié)果表明，激光熔覆Ni基+WC合金涂層在2205鋼上獲得了較好的涂層質(zhì)量，涂層的硬度顯著提高，并且在耐磨性能方面也有明顯的改善。關(guān)鍵詞：激光熔覆；Ni基+WC合金；涂層；硬度；耐磨性能1.引言表面涂層技術(shù)是一種通過改變材料表面的組成和結(jié)構(gòu)來提高材料性能的方法。其中，激光熔覆技術(shù)是目前較為先進的表面涂層技術(shù)之一，它通過在材料表面瞬間加熱，使粉末熔化和噴涂到基材表面，經(jīng)過凝固后形成一層涂層。激光熔覆技術(shù)具有成本低、操作簡單、涂層質(zhì)量高等優(yōu)勢，逐漸應用于各個領(lǐng)域。2205鋼是一種雙相不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性和高強度。然而，在某些工況下，2205鋼的表面容易受到磨損和磨蝕，降低了其使用壽命。因此，通過在2205鋼表面制備耐磨性能優(yōu)良的涂層，可以有效提高其使用壽命和耐磨性能。2.實驗方法2.1材料準備選取2205鋼作為基材，其化學成分為Fe-22Cr-5Ni-3Mo-0.15N?；谋砻孢M行砂帶打磨，然后進行超聲波清洗，保證基材表面的干凈度。2.2激光熔覆工藝參數(shù)激光熔覆采用CO2激光器，功率為3kW。Ni基+WC合金粉末作為噴涂材料，粒徑為50-100μm。噴涂速度為5mm/s，涂層厚度為500μm。2.3微觀組織分析采用光學顯微鏡（OM）和掃描電鏡（SEM）對涂層的微觀組織進行分析。2.4硬度測試采用維氏硬度計對涂層進行硬度測試，取不同位置的涂層進行平均值計算。2.5耐磨性能測試采用球盤摩擦磨損試驗機對涂層的耐磨性能進行測試，測試條件為50N載荷、0.5m/s滑動速度、500m摩擦距離。3.結(jié)果與分析3.1微觀組織分析通過OM和SEM觀察，可以看到激光熔覆Ni基+WC合金涂層的組織結(jié)構(gòu)致密且均勻，沒有明顯的裂紋和缺陷。涂層中的WC顆粒分布均勻，與Ni基金屬結(jié)合良好。3.2硬度測試涂層的硬度顯著提高，平均硬度達到500Hv。與基材相比，涂層硬度明顯增加。這是由于WC顆粒的加入，增加了涂層的硬度。3.3耐磨性能測試經(jīng)過耐磨性能測試，激光熔覆Ni基+WC合金涂層的磨損量明顯減少。與未涂層的2205鋼相比，涂層的磨損量減少了70%。說明涂層具有較好的耐磨性能。4.結(jié)論本研究通過激光熔覆技術(shù)在2205鋼表面制備Ni基+WC合金涂層，并對其微觀組織、硬度和耐磨性能進行了研究。研究結(jié)果表明，激光熔覆Ni基+WC合金涂層在2205鋼上獲得了較好的涂層質(zhì)量，涂層的硬度顯著提高，并且在耐磨性能方面也有明顯的改善。這為提高2205鋼的使用壽命和耐磨性能提供了一種有效的方法。參考文獻：[1]CuiF,WuC,LianP,etal.EnhancedcorrosionandwearresistanceofTiB2/Ni-WCcompositecoatingsproducedbylasercladding[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2020,398:126105.[2]JiaW,GuoH,ZhouY,etal.MicrostructureandabrasivewearbehaviorofNi3SiandNi3Si-reinforcedWC/Nicoatingspreparedbylaseralloying[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2019,375:809-819.[3]Barbero-BarreraMY,ArizpeCA,BucioE,etal.Microstructureandmechanicalpropertieso