Co₃W₃C鱼骨状硬质相增强Fe基耐磨涂层及制备

摘要

一种Co₃W₃C鱼骨状硬质相增强Fe基耐磨涂层及制备，属于材料表面耐磨涂层及制备方法。耐磨涂层为：C：1.89‑3.77％、Cr：5.4‑11.7％、Ni：3.3‑7.15％、W：28.81‑57.83％、Co：4.2‑8.4％、Si：0.03‑0.065％，余量为Fe；制备工艺耐磨涂层为：(1)等离子熔覆前对基体进行预处理；(2)对铁基合金粉末进行预处理；(3)调整等离子熔覆工艺参数，制备规定宽度和厚度的熔覆层，在空气中自然冷却。该耐磨涂层的工艺简单，制备的熔覆层与基体组织的冶金结合性强，可以实现熔覆层陶瓷相和基体间的最佳性能匹配，鱼骨状硬质相Co₃W₃C硬度值很高，在摩擦过程中起到骨架的作用减少基体组织的磨损，耐磨性能优良，且等离子熔覆便于操作，可实现自动化，制作耐磨层尺寸精度高，可广泛应用于机械零部件的表面改性。

主权项

一种Co₃W₃C鱼骨状硬质相增强Fe基耐磨涂层的制备方法，其特征是：采用等离子熔覆工艺将Fe基WC合金粉末熔覆在金属基体表面获得一层以鱼骨状Co₃W₃C为强化相的耐磨高硬度涂层；耐磨涂层由以下质量百分比的合金粉末元素组成，所述的合金粉末的组份为：C：1.89‑3.77%、Cr：5.4‑11.7%、Ni：3.3‑7.15%、W：28.81‑57.83%、Co：4.2‑8.4%、Si：0.03‑0.065%，余量为Fe；具体步骤为：（1）对基体进行预处理：通过打磨去掉基体表面的氧化层，将处理好的基体放在等离子熔覆工作台，并调整好位置；（2）对合金粉末预处理：筛选颗粒度为280‑320目的WC粉末与100‑200目的Fe基合金粉末，制备所述质量比例的Fe基WC混合合金粉末，并放入搅拌器搅拌50‑60分钟，放入干燥箱加热150℃干燥，完成以上预处理工艺即可放入等离子熔覆机；（3）等离子熔覆：等离子熔覆工艺的技术参数为：工作电流135‑145A，工作电压11‑12V，送粉气体和保护气体均采用氩气，送粉气压为280‑300MPa，保护气压为700‑800MPa，喷嘴距离基体表面10mm，扫描速度为80mm/min；（4）熔覆层处理：完成等离子熔覆工艺后，关闭等离子熔覆设备，对熔覆层的侧面与正面进行切削加工，打磨抛光后在光学显微镜和电子显微镜下即可看到鱼骨状硬质相，结合X射线衍射分析结果，确定为Co₃W₃C，在硬度试验和耐磨性实验中均表现出很高的性能。