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近年来,随着工业技术的不断发展,要求机械设备能够在高参数(如高温、高压、高速)、高度自动化和恶劣的工况条件下保持良好的工作性能,这就对材料的硬度、耐磨性,特别是耐高温磨损性能提出了更高的要求,以确保机械设备长时间有效稳定的运转,因此,单纯的Co基合金涂层已不能满足上述工况的要求。近年来的研究和实践表明,在Ni基合金涂层中添加WC等硬质相可以强化涂层的耐磨性能,而对Co基合金涂层中添加WC的研究不够充分,特别是WC/Co-Cr的研究更为鲜见。本文采用激光熔覆方法制备WC/Co-Cr合金涂层,并对涂层的制备工艺及组织、结构、磨损等性能进行了研究。采用YAG固体激光器在45#钢表面熔覆制备WC/Co-Cr合金涂层,探讨了激光电流和扫描速度工艺参数对涂层宏观组织的影响,筛选出较优的熔覆工艺参数。用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层的组织形貌,用X射线衍射仪(XRD)分析了涂层的相结构,用能谱仪(EDS)分析了涂层及其界面的成分。结果表明:涂层主要由Co、WC、CrCo、Co7W6等相组成,还有少量的碳化物Cr23C6、Cr7C3等硬质相呈网状分布于Co、CrCo相四周。随着熔覆粉末中WC含量的增加,基体中Fe元素的扩散到WC/Co-Cr合金涂层中,Co、Cr、W等元素从涂层到基体逐步减少,呈梯度分布,涂层与基体呈冶金结合;特别是当涂层中WC加入量达到15wt%时,涂层组织明显细化,硬度提高(达1000HV以上);而当复合粉末WC含量达20wt%时,则涂层中出现大量未熔WC颗粒。对不同成分的涂层进行常温磨损试验,结果表明:随着涂层中WC含量的增加,涂层的摩擦因数不断减小,涂层硬度升高,磨损量减少,当WC粉末加入量为20wt%时,涂层的摩擦因数为0.35,磨损量仅为O.1mg,但涂层微裂纹增多,脆性增大,对涂层的使用寿命产生不利的影响。综合考虑,在本实验条件下,15wt%WC粉末加入量为最佳加入量。对涂层进行了高温磨损试验。结果表明:保持试验温度为600℃仅改变试验载荷,摩擦因数的变化关系为μ100>μ300>μ400>μ200;而磨损量的变化规律则为当载荷大于200N时,涂层磨损量随载荷增加而增加。保持载荷为200N仅改变试验温度,摩擦因数随着温度的升高而降低,同时涂层的磨损失重量下降,涂层耐磨性增加,摩擦配副的磨损量有所升高,磨损量与摩擦系数之间存在较为相似的变化规律,随温度的升高,磨损机制由磨粒磨损向氧化磨损转变。