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Outstanding high-temperature oxidation-and wear-resistance of WC based cermets

Journal of Materials Science & Technology 2023年第24期155卷 33-46页

作者： Wentao Jiang Hao Lu Xuemei Liu Haibin Wang Dongyang Li Chao Liu Mingsheng Wang Xiaoyan Song Faculty of Materials and Manufacturing Key Laboratory of Advanced Functional Materials Ministry of Education of China Beijing University of Technology Beijing 100124 China Department of Chemical & Materials Engineering University of Alberta Edmonton Alberta T6G 2H5 Canada Xiamen Tungsten Co. Ltd. Xiamen 361009 China

The interaction between oxidation and frictional load can greatly deteriorate the performance of ceramic-metal composites.In this work,we used WC-Co cermet as a representative of ceramic-metal composites to study its wear failure behavior and protection effectiveness.It is found that a transition of wear mechanism from mechanical wear to oxidative wear occurs with increasing temperature.The addition of zirconia can significantly improve the Anti-oxidation performance and load-bearing capacity of the cermet under the frictional load.This is mainly attributed to the modulation of the tribo-oxide layer constitutions and changes in surface morphology.The zirconia component facilitates the formation of a dense protective oxide layer and reduces the content of brittle oxides on the worn surface.Based on the understanding of the temperature-and oxidation-induced compositional and microstructural evolutions at the sliding contact surface and subsurface,a promising approach is proposed for developing ceramic-metal composites with high wear resistance and anti-oxidation capability.

关键词： Cermet Anti-oxidation performance Wear mechanism Zirconia

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