不同含量WC颗粒增强激光熔覆截齿涂层性能研究

目的 解决截齿磨损失效问题，研究不同WC颗粒含量对42CrMo截齿激光熔覆Co基/WC复合涂层表面形貌及裂纹率、显微硬度、耐磨/耐腐蚀性能的影响机制。方法 通过在42CrMo截齿基体上制备Co基/WC复合涂层，利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验仪及电化学工作站测试不同WC颗粒含量对熔覆层性能的影响。结果 Co基/WC复合涂层表面较为平整，当WC颗粒质量分数大于30%时，熔覆层表面开始出现交错裂纹;当WC质量分数为80%时，裂纹率增加35%。Co基/WC复合涂层的显微硬度皆高于42CrMo基体(378HV0.2)，随着WC颗粒含量的增加，熔覆层平均显微硬度从448HV0.2提升到890HV0.2。Co基/WC复合涂层的摩擦系数、磨损量均小于42CrMo基体，WC颗粒质量分数增加到80%时，熔覆层平均摩擦系数为0.270，为基体(0.567)的50%，磨损量仅为1.0 mg，相比于42CrMo基体(18.6 mg)降低了约95%，低WC颗粒含量以黏着磨损为主，高WC含量以磨粒磨损为主。熔覆层耐腐蚀性能随WC含量的增加先增大、后减小，WC质量分数为30%时，熔覆层的耐腐蚀性能最好，具有最小的电流密度(1.465×10^–7 A/cm²)，相比基体电流密度(8.031×10^–6 A/cm²)降低了98%。结论 WC颗粒含量对Co基/WC复合熔覆层的裂纹敏感性有显著影响，WC颗粒的细晶、弥散及固溶强化使熔覆层的显微硬度、耐磨/耐腐蚀性能得到明显改善。

Properties of Laser Cladded Coating on Pick with Different Content of WC Particles