碳化物取向对Fe-Cr-C耐磨涂层抗磨损性能的影响

为研究不同冷却条件下制备的高铬合金耐磨涂层中碳化物取向对抗磨损性能的影响。使用高铬合金药芯焊丝在Q235基板上通过基材背面强制冷却和自然冷却两种不同的方式,制备了两组具有不同碳化物取向的耐磨涂层,即水冷试样A和自然冷却试样B。通过金相组织和显微硬度对比,分析滑动摩擦实验和冲击磨粒磨损实验的结果,来揭示碳化物取向对耐磨合金摩擦学特性的影响机理。结果表明,具有大量垂直取向(Fe、Cr)_(7)C_(3)初生碳化物的A组正面显微硬度比析出相以共晶混合物和团簇状(Fe、Cr)_(7)C_(3)初生碳化物为主的B组高16.92%;A组在滑动摩擦实验中粘着磨损分布较少,存在大量微裂纹,摩擦系数逐步下降,磨损率为0.007%,B组则存在大量金属颗粒粘着,摩擦系数呈上升趋势,磨损率0.015%高于A组。冲击磨粒磨损实验中,A组表面形貌以部分浅犁沟和脆性断裂导致的脱落和裂缝为主,B组表面形貌则以大量长且浅的犁沟和微切削引起的剥落坑与粘着层为主;对比失重曲线,A组磨损率为0.75%,B组磨损率为0.42%,因此具有大量横向碳化物分布的B组具有更好的冲击磨损性能。