Page 65 - 理化检验-物理分册2024年第十一期
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汪志刚，等：含镍包WC铁基合金涂层显微组织和摩擦磨损性能
测试涂层的维氏硬度，载荷为 10 N，取涂层表面
的 5 个区域，每个区域测量 5 次，求平均值。根据
GB/T 228.1—2021 《金属材料 拉伸试验 第 1 部
分：室温试验方法》，室温拉伸试样为全壁厚横向试
样；根据GB/T 228.2—2015 《金属材料 拉伸试验
第2部分：高温试验方法》，高温拉伸试样为 圆柱形
试样，采用拉伸试验机对基材试样和激光熔覆试样
进行室温和高温拉伸试验。根据GB/T 229—2020
《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》，制备含有V
形缺口的冲击试样，尺寸（长度×宽度×高度）为
55 mm×10 mm×10 mm，利用冲击试验机对试样进
图 1 不同镍包 WC 含量涂层的 XRD 分析结果
行冲击试验。使用高温摩擦磨损仪进行摩擦磨损试
2.1.2 SEM分析
验，转速为560 r/min，载荷为9.8 N，摩擦磨损时间
不同镍包WC含量涂层的SEM形貌如图2所示。
为60 min，对磨材料为Si 3 N 4 (直径为4 mm)，试验温
由图2可知：铁基合金涂层组织致密；随着镍包WC
度为室温和550 ℃。
含量的不断增大，大部分WC颗粒与铁基合金元素
2 试验结果 发生化学反应而形成新的碳化物相，进而形成网络
2.1 微观分析 状结构，晶粒细化；部分区域分布有未分解的WC颗
2.1.1 XRD分析 粒，WC颗粒保持了原有形貌；WC颗粒周边发生熔
图1为不同镍包WC含量涂层的XRD分析结果。 化分解，熔化后的WC颗粒与Fe、Cr 形成碳化物，将
由图1可知：镍包WC的质量分数为10%时，涂层析 WC颗粒牢牢固定在涂层中。
出Fe 3 W 3 C、Fe 6 W 6 C、WC和Cr 23 C 6 等；随着镍包WC 2.2 力学性能测试
含量的不断增多，Fe 6 W 6 C和Cr 23 C 6 衍射峰增强，碳 2.2.1 显微硬度测试
化物数量显著增多，尤其当镍包WC的质量分数为 基体和不同镍包WC含量涂层的显微硬度分布
30%时，Fe 6 W 6 C和Cr 23 C 6 的衍射峰显著增强，表明 曲线如图3所示。由图3可知：当镍包WC质量分数
碳化物析出量增多。 分别为 10%，20%，30%时，涂层的平均显微硬度分
图 2 不同镍包 WC 含量涂层的 SEM 形貌
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