原位自生WC增强Fe基涂层的组织及干滑动摩擦磨损性能

袁有录¹，李铸国²

1. 三峡大学机械与动力学院2. 上海交通大学材料科学与工程学院上海市激光制造与材料改性重点实验室

摘 要：以Fe-Ni-W-C粉末为原料,采用等离子束原位冶金工艺在Q235表面经原位反应制备碳化钨（WC）增强Fe基涂层。利用扫描电镜、电子能谱、X射线衍射仪分析涂层的组织结构及原位自生WC的生长特征,考察涂层的干滑动摩擦磨损性能。结果表明:涂层中原位自生的WC生长为正三棱柱结构,其长大过程为沿〈0001〉方向在（0001）晶面层状堆叠生长,柱体最大长度接近60μm,属粗晶WC;相同干滑动摩擦条件下,与没有合成WC的Fe基涂层相比,原位合成有WC涂层的耐磨性显著提高（11倍）,但由于WC柱体逐渐凸出涂层表面,造成摩擦因数波动增大,使摩擦过程稳定性逐渐降低;WC涂层的磨损机理主要为磨粒磨损和氧化磨损。

关键词：原位自生;WC涂层;干滑动;摩擦磨损;