PDF《干摩擦条件下 WC 增强 Cu - Mn - Ni 复合涂层》

随着基体合金的不 断流失 ,WC 颗粒逐渐暴露出来. 暴露于摩擦表面的 WC 颗粒将受到的压应力及切应力传递到周边的基 体合金 ,使其发生塑性变形. 由于 WC 颗粒的硬度 (2500 ~

3 000 HV ) 远高于Cu - Mn - Ni 基体(68 HRB ) , WC颗粒和基体合金的变形量不同[8 ] , 在界面处产生裂纹 ,使WC颗粒与基体合金的结合 Fig

4 SEM picture of worn coating surface Fig

5 SEM image of the wear debris 图4涂层磨损表面形貌 SEM 照片 图5涂层磨屑形貌 SEM 照片 力下降 ,WC 颗粒从基体中脱落. 脱落的 WC 颗粒在 涂层与偶件接触表面之间形成三体磨损 ,同时在涂 层磨损表面产生犁削 ;

此时 ,WC 颗粒与表面的接触 压应力较高 ,WC 颗粒被压碎 ,但由于破碎的 WC 磨 粒细小 ,磨损条件得到改善. 最后 ,碎屑状 WC 颗粒 从摩擦副接触表面脱落形成磨屑. 图5所示为复合 涂层的磨屑形貌 SEM 照片 (载荷为

140 N ,速度为 1.

1 m/ s ,试验时间

2 h) ,其中 ,球状颗粒为 WC 颗粒 磨屑 ,说明 WC 颗粒在摩擦过程中起到了一定的抗 磨作用. 可见复合涂层磨损形貌呈现塑性变形、 粘着、 脆性剥落及犁削等特征.

3 结论 a. 加入 WC 颗粒有利于提高复合涂层的硬度 和耐磨性 ;

复合涂层的耐磨性同 WC 颗粒的尺寸和 含量有关. 在本文试验条件下 ,当Ni - P 合金包覆 WC 颗粒粒径为 150μm 而质量分数为

30 %时 ,复 合涂层的耐磨性能最佳. b. 在干摩擦滑动条件下 ,复合涂层的磨损呈 现基体合金的塑性变形、 粘着及氧化磨损引起的脆 性剥落等特征 ;

WC 颗粒在随后的剥落过程中导致 磨粒磨损 ,并对复合涂层磨损表面产生犁削作用. 参考文献 : [1] L IU Jiajun (刘家浚) . Materials Wear Mechanisms and Wear Re2 sistance (材料磨损原理及其耐磨性) [ M ]. Beijng : Tsinghua Uni2 versity Press (北京 : 清华大学出版社) , 1993. [2] LU Shanping (陆善平) , GUO Yi (郭义) . The Effect of Brazing Parameters on the Properties of WC - Co/ NiCrBSi Composite Coat2 ing (钎焊工艺对 WC - Co/ NiCrBSi 复合涂层性能的影响) [J ]. Chinese Journal of Materials Research (材料研究学报) ,

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