Y₂O₃含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响

韩立影^1,2，王存山¹，冯巧¹

1. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室2. 辽宁科技大学材料与冶金学院

摘 要：采用激光合金化技术,在38CrMoAl钢表面制备不同Y₂O₃含量的WC/Ni合金化层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、显微硬度计和摩擦磨损试验机,系统研究合金化层的相组成、显微组织、显微硬度及摩擦磨损性能随Y₂O₃含量的变化规律。结果表明:不同Y₂O₃含量的合金化层皆是由γ-（Fe,Ni）、基体马氏体、M3C及WC相组成,其中纳米WC颗粒主要分布在合金化层上部的枝晶间,而微米WC颗粒则分布于合金化层底部边缘区,且在颗粒边缘形成有明显的外延生长层。随着Y₂O₃含量的增加,具有亚共晶形貌特征的凝固组织逐渐细化,γ-（Fe,Ni）和M3C数量增多,基体马氏体数量略有减少。但当Y₂O₃含量（质量分数,下同）超过1.0%时,凝固组织开始有所粗化。随Y₂O₃含量增加,合金化层硬度呈先增后降、摩擦因数和磨损失重呈先减后增的变化趋势。当Y₂O₃含量为1.0%时,合金化层硬度（781HV0.2）最高,为基体的2.4倍;摩擦因数和磨损失重最小,分别为基体的17%和8.9%。

关键词：激光合金化;WC/Ni;Y2O3;显微组织;性能;