重熔对NiCrBSi涂层组织及高温耐磨性能的影响

作     者：董天顺 李小兵 李国禄 王海斗 刘明 周秀锴 DONG Tian-shun;LI Xiao-bing;LI Guo-lu;WANG Hai-dou;LIU Ming;ZHOU Xiu-kai

作者机构：河北工业大学材料科学与工程学院天津300130 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2018年第47卷第8期

页      面：105-112页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51675158 51535011) 河北省自然科学基金(E2016202325) 973计划(61328304)~~ 

主　　题：NiCrBSi涂层 氩弧重熔 组织 力学性能 高温耐磨性能 

摘      要：目的改善Ni Cr BSi涂层的组织及高温耐磨性能。方法采用等离子喷涂在45号钢基体上制备Ni Cr BSi涂层,并用氩弧对其进行重熔处理。利用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对喷涂层与重熔层的形貌、微观组织、成分与物相进行分析。采用显微硬度仪与纳米压痕仪测试涂层的硬度、弹性模量,并计算出涂层的断裂韧性。通过室温、300℃、500℃的摩擦磨损试验评价和比较喷涂层与重熔层的耐磨性能。结果重熔层各元素分布较均匀,主要由γ-(Fe,Ni)、Cr2B、Mn5Si2和α-Fe等物相组成。重熔层由喷涂层的层状结构转变为致密的铸态组织,孔隙率由7.2%降低至0.4%,重熔层与基体之间形成了冶金结合。涂层重熔后硬度由724HV降低至608HV,但是弹性模量与断裂韧性分别由161.15 GPa和0.63 MPa·m^(1/2)提高至195.92 GPa和7.18 MPa·m^(1/2)。结论重熔处理改善了涂层的组织,使得重熔层在室温、300℃、500℃的耐磨性能均优于喷涂层。随着温度的升高,喷涂层氧化脱落越来越严重,而重熔层无明显氧化脱落。