高频率感应熔覆wc增强Ni60合金涂层性能开题报告(2)
将碳化钨粉与钨粉以一定的比例配合制成混合料、压块、烧结、然后机械破碎/过筛分级,便成为各种规格的烧结碳化钨粉。实际生产中也有将细颗粒的铸造碳化钨粉加钴制成混合料,然后制团、烧结、机械破碎,制成烧结碳化钨。这种烧结碳化钨中的W2C多半与钴反应生成脆性的M6C相。烧结碳化钨是用钴或镍粘结的碳化钨微粒,其洛氏硬度大于88HRA,耐磨性能略低于铸造碳化钨,抗弯强度大1400MPa,耐冲击性能大于铸造碳化钨。
1.3 单晶碳化钨
用特殊工艺将钨粉与碳黑混合,在高温碳化炉内碳化,即可制得单晶碳化钨。这种碳化钨硬度和韧性均介于铸造碳化钨与烧结碳化钨之间。同时,其对铁族金属的浸润性好。然而,在表层复合材料中单晶碳化钨含量不能过高,否则,单晶碳化钨极易发生桥接现象,特别是激光熔覆过程中极易发生。这种桥接面之间结合力很弱,在外载荷下极易从该处发生破坏,导致碳化钨发生剥落,降低耐磨性。
1.3 wc复合材料的制备方法
因为石墨烯性能优越，应用范围广泛，所以寻找可以较低的成本批量制备石墨烯的方法具有极其重要的意义。目前，制备石墨烯的方法主要有微机械剥离法，化学气相沉积法，氧化石墨烯还原法和液相超声剥离法等。
（1）激光熔覆
激光熔覆是利用高能激光束把合金材料熔覆到零件表面,使零件具有所需的使用性能,是一种新型的表面改性技术。另外,虽然熔覆的复合层和基体之间为冶金结合,但仍存在明显界面,复合层和基体热膨胀系数存在较大差异,在热应力和工作应力下,界面和复合层中极易产生裂纹。增强相的偏聚进一步加剧了裂纹问题。裂纹问题已经成了激光熔覆和等离子熔覆制备表层复合材料的瓶颈问题。
曾晓雁等人对激光熔覆WC金属陶瓷表层复合材料进行了详尽的研究。粗颗粒WC作为增强相的复合层耐磨性是氢原子焰堆焊层的3.2倍,是氧乙炔焰堆焊层的1.7倍。细颗粒WC作为增强相的复合层耐磨性和氧乙炔焰堆焊层相当,要使激光熔覆层的耐磨性显著大于氧乙炔焰堆焊层。经不同工艺激光重熔后,喷涂层中的气孔和裂纹被消除,形成了连续致密的熔覆层。含WC的熔覆层具有很好的硬度和耐磨性,但耐蚀性差。激光熔覆过程中最表层温度最高,WC的分解较为严重,失碳较多,所以,在熔覆层的上部WC的含量相对少。因此,激光熔覆存在着陶瓷增强相分布不易控制和裂纹问题。由于WC的比重较大,在熔覆过程中WC下沉问题相当严重。另外,虽然熔覆的复合层和基体之间为冶金结合,但仍存在明显界面,复合层和基体热膨胀系数存在较大差异,在热应力和工作应力下,界面和复合层中极易产生裂纹。增强相的偏聚进一步加剧了裂纹问题。裂纹问题已经成了激光熔覆和等离子熔覆制备表层复合材料的瓶颈问题。
（2）堆焊
堆焊是指借助一定的热源手段,在材料或工件的表面熔敷一层具有耐磨、耐腐蚀等特殊性能的堆焊层。采用堆焊技术可以制备WC颗粒增强复合堆焊层,常用复合粉末堆焊技术。
碳化钨材料的堆焊目前仍然有人采用传统方法管状焊丝高频加热和气焊进行,以减少碳化钨的熔化;采用电弧堆焊会使原始碳化钨颗粒大部分熔化,导致耐
磨性下降。李巍试验研究了碳化钨耐磨药芯焊丝电弧堆焊工艺方法对堆焊层性能和组织的影响,结果表明,堆焊工艺中的能量输入,堆焊层数以及冷却方式对堆焊层的硬度,耐磨性及堆焊层结合性能有明显的影响。导致堆焊层性能变化的主要原因是工艺因素引起了堆焊层组织及碳化钨形态的变化。堆焊层中的强化相碳化物颗粒较大,分布均匀,堆焊层具有良好的综合性能。
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