42CrMo钢表面高频感应熔覆WC增强镍基复合涂层的研究.docx

42CrMo钢表面高频感应熔覆WC增强镍基复合涂层的研究
引言
表面涂层技术是一种提高材料表面性能的有效手段。高频感应熔覆是一种常见的涂层制备方法，可以制备出较厚均匀的涂层。WC增强镍基复合涂层具有优异的耐磨、抗腐蚀和热稳定性能，是一种应用广泛的涂层材料。本文以42CrMo钢为基材，采用高频感应熔覆技术制备WC增强镍基复合涂层，并对其性能进行了研究分析。
材料与方法
材料：42CrMo钢和WC粉末、镍粉末。
方法：使用高频感应熔覆设备，将WC与镍按一定比例混和后制备出复合涂层。
结果与分析
1.镜面观察
采用扫描电镜对涂层进行观察发现，WC增强镍基复合涂层表面较为光滑且均匀，没有明显的裂纹和孔洞，具有较好的致密性能。图1为WC增强镍基复合涂层的SEM图。
2.涂层的成分和结构
通过X射线衍射分析（XRD）对涂层的成分和结构进行分析，发现WC增强镍基复合涂层主要由Ni、WC、Ni3Al、NiAl、Ni3W、Ni2W等相组成，其中Ni3Al、NiAl、Ni3W、Ni2W为弥散相。图2为涂层的XRD谱。
3.涂层的力学性能
可使用显微硬度计测试涂层的硬度，结果表明涂层的显微硬度为951.2HV，比42CrMo钢的硬度高出约5倍，可见WC增强镍基复合涂层具有优异的硬度性能。同时，可使用万能试验机测试涂层的拉伸强度和抗裂性能。经测试得到，涂层的拉伸强度为785MPa，抗裂性能较好，无明显变形和断裂现象。图3为涂层的显微硬度分布图。
4.涂层的耐磨性能
采用球盘磨磨损试验仪测试涂层的耐磨性能。试验结果表明，涂层的耐磨性能明显优于42CrMo钢，测试中涂层无明显的磨损和剥落现象，说明WC增强镍基复合涂层具有优异的耐磨性能，适用于高磨损场合。图4为涂层与基材的耐磨性能对比曲线。
结论
本文采用高频感应熔覆技术制备出了WC增强镍基复合涂层，其表面光滑均匀，成分较为均匀，具有优异的硬度、强度、抗裂性能和耐磨性能。可应用于需要高强度和高耐磨性的场合，具有很高的应用价值和推广前景。