【摘 要】
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模具是工业生产中至关重要的组成部分,模具在使用过程中需要经受恶劣工况的考验,失效时有发生。提高模具性能,延长模具使用寿命具有重要的研究价值。本文通过等离子喷焊技术,在H13模具钢表面喷焊Ni60B/TiC/TaC复合涂层,通过不同的配比方案,在硬度、断裂韧性、耐磨性上寻求一个合适的平衡点,提高H13模具钢的综合性能。本文通过理论计算及正交试验对等离子喷焊工艺参数进行了研究。利用综合表现较好的工艺参
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模具是工业生产中至关重要的组成部分,模具在使用过程中需要经受恶劣工况的考验,失效时有发生。提高模具性能,延长模具使用寿命具有重要的研究价值。本文通过等离子喷焊技术,在H13模具钢表面喷焊Ni60B/TiC/TaC复合涂层,通过不同的配比方案,在硬度、断裂韧性、耐磨性上寻求一个合适的平衡点,提高H13模具钢的综合性能。本文通过理论计算及正交试验对等离子喷焊工艺参数进行了研究。利用综合表现较好的工艺参数对不同方案进行等离子喷焊试验制备试样。后续对试样从微观组织、物相组成到性能进行了深入研究分析,主要结论如下:1.微观组织方面,80%Ni60B+20%（95%TiC+5%TaC）对应的试样喷焊层组织细密紧致,晶粒细小,喷焊层质量良好。2.物相组成方面,各方案主要存在γ-Ni、Ni3Si、Cr7C3、CrB、FeNi3、M23C6等相;随着TiC、TaC含量的增加,喷焊层中出现大量Cr7C3、M23C6、TiC硬质相。但是TiC、TaC加入到一定程度,TiC、TaC峰值强度增加速度变缓。3.性能方面,（1）各方案中,70%Ni60B+30%（95%TiC+5%TaC）总体显微硬度最高。随着TiC、TaC含量的增加,喷焊层显微硬度逐步增加,但增加速度有所减缓;（2）100%Ni60B断裂韧性最高。各方案断裂韧性总体上一直呈现下降趋势,下降速度较缓。（3）各方案中,80%Ni60B+20%（95%TiC+5%TaC）总体耐磨性最好,70%Ni60B+30%（95%TiC+5%TaC）表面耐磨性最好,但是中间区域耐磨性较差。本文研究表明,Ni60B/TiC/TaC复合涂层在提高H13模具钢表面性能方面效果显著,其中80%Ni60B+20%（95%TiC+5%TaC）复合涂层在硬度、断裂韧性上有较好的平衡,整体耐磨性较好。
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