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《镍基球形碳化铬涂层的摩擦磨损和腐蚀性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、镍基球形碳化铬涂层的摩擦磨损和腐蚀性能研究摘要本文采用等离子转移弧堆焊工艺在AISI4145中碳钢表面堆焊了不同含量的球形碳化铬的镍基复合涂层。通过改变碳化铬含量研究了碳化铬含量的增加对组织形貌的影响。通过对堆焊涂层的摩擦磨损以及在三种不同溶液中的腐蚀性能的测试，分析了碳化铬含量对镍基碳化铬复合涂层的耐磨损和耐腐蚀性能的影响。结果表明:镍基碳化铬涂层与基体材料AISI4145H中碳合金钢涂层结合良好。加入碳化铬以后涂层的主要组成由γ-Ni，γ-(Ni，Fe)，Cr3C2，Cr7C3以及少量的M23(C,B)6，(M=Fe,Cr,Ni)等组成。当碳化铬
2、含量达到50wt.%，组织中出现较多的长条状或块状的碳化物，但比较40wt.%时的涂层组织得到了明显的细化。在镍基球形碳化铬涂层往复干摩擦磨损实验中，随着碳化铬含量的增加，涂层的硬度明显的得到了提高，平均摩擦系数逐渐减小。当碳化铬含量在50wt.%时摩擦系数最小。磨损量随着碳化铬含量的增加而明显的减少。涂层的磨损机理随着碳化铬含量的增加发生了明显的变化，在Ni涂层中主要是粘着磨损，在Ni-10Cr3C2，Ni-20Cr3C2,涂层中存在粘着磨损和磨料磨损但以粘着磨损为主导，在Ni-50Cr3C2中主要磨损机制为磨料磨损，脱落的硬质相参与磨损过程。随着
3、碳化铬的增多，主要磨损机制由粘着磨损转变为磨料磨损。镍基碳化铬涂层在3.5wt.%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度随着碳化铬含量的增加逐渐减小，在极化曲线上出现明显的钝化区间，在阻抗曲线上容抗弧半径逐渐增大，涂层耐腐蚀性能得到提高。在0.5mol/LH2SO4中也会形成钝化区，并在低频容抗弧上出现近似直线的扩散区域。镍基碳化铬涂层在0.5mol/LHCl中受到严重的活性溶解，微观电化学效应造成了点蚀孔。较大的碳化物出现了裂纹，甚至形成通道，对涂层内部造成更为严重的破坏。表面腐蚀产物中的Cr或Ni的氧化物能够对涂层形成一定的保护，阻碍腐蚀液的进一步侵蚀。
4、总体上，在三种溶液中Ni-50Cr3C2涂层的耐腐蚀性能最好。关键词：等离子转移弧堆焊;镍基合金;球形碳化铬;摩擦磨损;腐蚀WearandCorrosionProperitiesofNi-basedAlloyCoatingwithSphericalChromiumCarbidesAbstractInthispaper,thecompositecoatingofNi-basealloywithdifferentcontentsofchromiumcarbideswasproducedonAISI4145steelbyplasmatransferarcw
5、elding(PTAW)process.ThemicrostructureofcompositecoatingswasexaminedbyXRD,SEMandEDS.Thewearandcorrosionproperitiesofcoatingswerestudied.Thecorrosionproperitieswereexaimedinthreedifferentenvironments.Theresultsshowasfollowings:TheNi-basedchromiumcarbidescoatingshadagoodbondingwit
6、hAISI4145Hsubstrate.ThemainconsistanceofNi-basedalloycompositecoatingswithsphericalchromiumcarbideswasγ-Ni,γ-(Ni,Fe),Cr3C2,Cr7C3andasmallamountofM23(C,B)6,(M=Fe,Cr,Ni).ThechromiumcarbidescaneasilydecarburizetoformedtheCr7C3andM23(C,B)6duringtheweldingprocess.Whencontentofchromi
7、umcarbidereachesto50wt.%,morecarbidesareformedinthestructure,andthemicrostructureisgreatlyrefinedcomparedwith40wt.%.Thehardnessofcoatingswassignificantlyimproved,withtheincreaseofthecontentofchromiumcarbide.Whilestablefrictioncoefficientgraduallydecreases.Whenthecontentofchromi
8、umcarbidesreachedto50wt.%,thefrictioncoefficientissmal
