Fe基氩弧重熔涂层的制备及其磨损性能研究

目的 制备高质量的Fe基氩弧重熔涂层，并探究氩弧重熔处理对涂层在不同载荷作用下磨损性能的影响。方法 通过正交试验对Fe基重熔层的4个主要重熔参数（电流、速度、弧长、步长）进行优化设计，采用孔隙率和显微硬度作为指标来综合评价涂层的质量。利用X射线衍射仪对涂层进行物相分析，利用UMT-3多功能摩擦磨损试验机测试涂层的耐磨性，利用白光干涉三维表面轮廓仪对磨痕进行表征，利用扫描电镜分析了粉末形貌、涂层的微观结构和涂层的失效形貌。结果 通过正交试验获得了高质量的Fe基氩弧重熔涂层，其最优重熔工艺参数为：重熔电流70 A，速度200 mm/min，弧长2 mm，步长2 mm。随着磨损载荷的增加，喷涂层和重熔层的摩擦系数均增大，但在相同的载荷作用下，重熔层的摩擦系数小于喷涂层。喷涂层的主要失效模式为剥落和磨粒磨损，呈现出脆性断裂特征；重熔层的主要失效形式为粘着磨损和疲劳磨损，呈现出塑性变形和犁沟特征。在10、20、30、40 N载荷作用下，重熔层的磨损体积分别比喷涂层降低了32.1%、51.5%、60.7%和55.7%。结论 通过氩弧重熔处理，得到了高质量的Fe基重熔层，与原Fe基喷涂层相比，其显微组织和耐磨性得到显著改善。

Preparation and Wear Properties of Fe-based Argon Arc Remelting Coating