H13钢表面电火花沉积WC-Ni基金属陶瓷涂层微观组织及摩擦磨损性能

为了提高H13钢表面性能,延长其使用寿命,采用电火花沉积工艺在H13钢基体上制备了WC-Ni基金属陶瓷涂层,并分别以Ni和Mo作为过渡层制备了复合涂层。利用XRD、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机分析了涂层的物相、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明,WC-Ni涂层表面由溅射状沉积斑点堆积而成,横截面分为涂层区、过渡层和基体3个区域,WC硬质相弥散分布于涂层内。Ni/WC-Ni复合涂层的表面较为光滑平整,Ni过渡层的引入并未改变涂层的物相,界面处WC硬质相异常长大。Mo/WC-Ni复合涂层表面存在微细裂纹,且生成了新相Fe_(9.7)Mo_(0.3)。复合涂层的硬度均高于WC-Ni涂层,复合涂层的摩擦系数和磨损失重均低于基体与WC-Ni涂层,Mo/WC-Ni复合涂层具有更好的耐磨性。

添加BaF_2/CaF_2对爆炸喷涂Cr_3C_2基金属陶瓷涂层性能的影响

采用爆炸喷涂制备添加BaF2/CaF2共晶的Cr3C2基金属陶瓷涂层,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及显微硬度仪等检测方法观测了喷涂粉形貌、相组成及涂层微观组织、硬度等性能,探讨了BaF2/CaF2共晶的加入方式及其含量对爆炸喷涂Cr3C2基金属陶瓷涂层性能的影响,结果显示:10%的BaF2/CaF2共晶与Cr3C2-25%NiCr粉体经高能球磨1h,粉体粒度最小,尺寸均匀性最高。爆炸喷涂后涂层组织致密,孔隙率小于0.8%;共晶的加入,降低了涂层的显微硬度(Hv),且随加入量的增加,涂层硬度及孔隙率逐步降低;共晶与NiCr合金的预先球磨,有助于提高涂层均匀致密性和硬度,孔隙率为0.2%,显微硬度(Hv)为665.6。

TaC含量对Ti(C,N)基金属陶瓷及其表面TiAlN涂层组织与性能的影响

为增强金属陶瓷涂层刀片的优良切削性能,以Co、Ni为粘结剂,使用Ti(C,N)、Mo2C、WC粉末等制备出不同TaC含量的Ti(C,N)-Mo2C-WC-Co-Ni混合料,以酒精为介质球磨48 h,干燥后经掺胶压制成20 mm×6.5 mm×5.25 mm的试样,然后在低压烧结炉中1440℃烧结进行密度、硬度、抗弯强度、断裂韧性等实验测试,通过SEM、EDS、光学显微镜等观察微观组织形貌并分析了TaC对PVD涂层的影响。结果表明:随TaC添加量增加,金属陶瓷的室温硬度、断裂韧性略微下降,密度略微升高,芯部渐渐变小,环厚度渐渐变厚。当TaC含量为6%时,抗弯强度达到峰值为2550 MPa,同时硬度和断裂韧性分别为91 HRA和8.7 MPa·m1/2。进行PVD处理以后,发现TaC的添加使涂层厚度增加,可以增强基体与涂层之间的结合力。因此当TaC含量是6.0wt%时,材料可以达到一个比较好的综合性能,显微组织晶粒细小,硬度和断裂韧性适中,抗弯强度较高。