超细VC对激光熔覆H13合金显微组织和耐磨性的影响

• 作者: 赵菲 刘子敬 张杰 吴志生
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 激光熔覆 复合涂层 显微组织 碳化钒 耐磨性
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 摩擦磨损与润滑|Friction, Wear and Lubrication
• 页码范围: 232-240
• 页数: 9页
• 分类号: V261.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.02.022

摘要

目的 通过添加超细VC颗粒改善Q235合金表面激光熔覆H13涂层的显微组织,并提高其耐磨性.方法 利用激光熔覆技术在Q235表面制备了H13/VC复合涂层,利用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪以及摩擦磨损试验仪,研究了超细VC颗粒不同添加量对涂层微观结构、显微硬度和摩擦磨损性能的影响.结果 激光熔覆H13/VC复合涂层与基体呈冶金结合,无明显气孔和裂纹等缺陷.超细VC颗粒在激光熔覆过程中全部熔解,显著改变了涂层的微观特征.V元素没有明显的元素偏析现象,但是随着超细VC含量的增加,枝晶干和枝晶间内的V元素含量呈现增加的趋势.超细VC颗粒起到了固溶强化的作用,促使熔覆层的显微硬度随着超细VC含量的增加而增加.H13熔覆层的平均显微硬度为504.21HV0.3,随着超细VC含量的增加,复合涂层的显微硬度逐渐增加(608.21、658.24、680.41HV0.3).H13熔覆层的磨损体积为3.97×10–2 mm3,当VC添加量为2％时,复合涂层的耐磨性较H13合金有所提高,摩擦因数保持在较小的范围内,主要以磨粒磨损和氧化磨损为主,粘着磨损为辅.随着超细VC含量的增加,复合涂层的磨损体积逐渐减少,当VC添加量为10％时,复合涂层的磨损体积为2.69×10–2 mm3,约为未添加超细VC颗粒涂层的2/3.结论 超细VC的添加有助于改善合金的显微组织和耐磨性.