碳纳米管含量对激光熔覆镍基复合涂层组织与性能的影响

摘要：

针对Ni60A/WC复合涂层硬质相分布不均、减摩性能不足等问题,利用碳纳米管(CNTs)的高熔点和优良的自润滑性能,采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备了添加不同含量CNTs的镍基耐磨涂层.通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的显微组织、元素组成和相组成.通过显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和耐磨性能.XRD图谱表明:熔覆层主要由Ni-Cr-Fe固溶体和WC、W2C、Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6、B4C等硬质相组成.显微组织结果表明:CNTs的添加促进了异质形核,有利于硬质相均匀分布,明显细化了熔覆层的显微组织.由于CNTs具有细化晶粒以及提升自润滑性能的作用,适量添加CNTs可提升熔覆层的显微硬度和耐磨性能.当CNTs的质量分数为0.5％时,熔覆层的显微硬度为1100 HV,摩擦系数为0.3,磨损体积为1.24×10-4 mm3.相比于不添加CNTs的熔覆层,硬度提升了10％,磨损体积减少了35％.研究结果为制备性能优良的镍基复合涂层提供了参考.

关键词：激光技术、激光熔覆、碳纳米管、镍基涂层、耐磨性能

所属期刊栏目：49

分类号：TG47;TG178(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：福建省特殊支持双百计划人才项目;福建工程学院科研启动基金

在线出版日期：2022-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：224-233