截止2020年,我国粗钢产量位居世界首位。巨大的粗钢轧制加工必然导致轧辊尤其是热轧辊的磨损失效和疲劳失效。热轧辊的修复再制造势在必行,其修复再制造方法将会影响热轧辊的使用寿命、粗钢的轧制质量和轧制企业的生产成本。利用等离子束进行轧辊熔覆或合金化处理具有操作简单、处理速度快、处理设备简单等优点。目前,等离子束熔覆或合金化处理在轧辊的修复再制造方面的领域应用越来越广,轧辊的等离子束修复方法越来越受到企业和研究人员的青睐。本文尝试用Co基高速钢作轧辊修复涂层材料,以商用W2Mo9Cr4VCo8钴基高速钢合金为基础,旨在开发一种适用于热轧辊等离子束修复合金涂料。以W2Mo9Cr4VCo8合金涂料中的Co含量作计量单位,即Co在合金涂料中的质量占比分别为0%、9.55%、17.42%和24%,利用等离子处理设备在QT600-3球墨铸铁板基体上制得Co基高速钢合金涂层。1.借助等离子束合金化方法在QT600-3球墨铸铁基体上制备了Co基高速钢合金涂层。合金涂层发生非平衡凝固,其组织主要是典型的亚共晶白口铸铁组织,由珠光体和共晶渗碳体组成的莱氏体组织构成。随着合金涂料中Co含量的增加,共晶渗碳体的大小和形貌发生了变化,合金涂层中生成的碳化物和金属间化合物的类型发生改变。四种合金涂料制得的合金涂层的硬度和耐磨性均较高,其中Co含量为0%的合金涂料制备的合金涂层在室温下具有优异的耐磨性。2.为探明合金涂层的高温性能,对四种合金涂层在640℃分别进行四次回火,测定合金涂层的红硬性。结果表明,合金涂料中Co含量为0%时,涂层的表面红硬性最高,而合金涂料中Co含量为17.42%时制得的合金涂层的红硬稳定性较好。随后对合金涂料中Co含量为0%和17.42%时制得的合金涂层在700℃进行高温摩擦磨损。结果表明,两种合金涂料制得的合金涂层均具有良好的高温耐磨性,同Co含量为0%的合金涂料制得的合金涂层相比,Co含量为17.42%的合金涂料制得的合金涂层的高温耐磨性较好。3.采用Co含量为17.42%的合金涂料进行点状织构化和线状织构化,对两种织构化涂层分别进行700℃进行高温摩擦磨损,并与线状搭接合金涂层的高温摩擦磨损性能进行对比分析。结果表明,点状织构合金涂层的高温耐磨性优于线状织构合金涂层和线状搭接合金涂层。因此对Co含量为17.42%的合金涂料制得的合金涂层点状织构化处理后,织构化合金涂层的高温摩擦磨损性能较好,该合金涂料更适合热轧辊的等离子束点状织构化修复处理。