本文關(guān)鍵詞：硬質(zhì)相WC和TiC對激光熔覆高熵合金MoFeCrTiW涂層組織與性能的影響

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【摘要】：為獲得高性能的涂層材料,本課題結(jié)合高熵合金設(shè)計(jì)理念,采用激光熔覆技術(shù)在Q235鋼表面制備高熵合金MoFeCrTiW涂層材料,同時(shí)研究了不同含量的硬質(zhì)相WC及TiC對高熵合金組織與性能的影響。利用金相顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、顯微硬度計(jì)、環(huán)-塊對磨滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)及電化學(xué)工作站分別研究了高熵合金體系MoFeCrTiW(WC)×(x為質(zhì)量百分比,分別為10%、20%、30%)和MoFeCrTiW(TiC)y(y為質(zhì)量百分比,分別為5%、10%、15%)的微觀組織、物相、微區(qū)成分及元素分布、硬度、耐磨性能及耐蝕性能。高熵合金MoFeCrTiW(WC)×研究結(jié)果表明,高熵合金MoFeCrTiW涂層由枝晶構(gòu)成。隨著WC的添加,涂層中出現(xiàn)了比較細(xì)小的胞狀晶。當(dāng)WC含量為10%時(shí),涂層中形成粗大枝狀晶,且由BCC固溶組織及大量的金屬間化合物(TiCr、TiCr及Fe9.64Ti0.36)構(gòu)成,涂層平均硬度為508HV0.2,相比未添加前涂層,硬度反而降低,耐磨性能有所下降。當(dāng)WC含量為20%時(shí),涂層以細(xì)小的胞狀晶為主,由BCC固溶相及金屬間化合物構(gòu)成,其中金屬間化合物TiCr衍射強(qiáng)度減弱,金屬間化合物含量減小,涂層的平均硬度為539.5HV0.2,較10%WC有所提高,且涂層摩擦系數(shù)較小,耐磨性能提高。當(dāng)WC含量為30%時(shí),涂層晶粒細(xì)小致密,元素Mo、Ti、W主要在枝晶內(nèi)富集,Fe、Cr枝晶間含量較高;涂層中金屬化合物(如TiCr、TiCr2等)含量明顯減少,同時(shí)涂層中出現(xiàn)少量彌散分布的WC顆粒,硬度達(dá)到最高(約為657HV0.2),摩擦系數(shù)較低(約為0.25),磨損量減少,耐磨性能提高;電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,其涂層的自腐蝕電流密度變大,自腐蝕電位減小,耐腐蝕性能降低。高熵合金MoFeCrTiW(TiC)y研究結(jié)果表明,當(dāng)向高熵合金MoFeCrTiW材料中添加5%TiC時(shí),涂層中組織不僅形成了樹枝晶,同時(shí)還形成等軸胞狀晶;涂層的平均硬度526.6HV0.2,耐磨性能較低。同時(shí)由于TiC含量的增加,TiC顆粒彌散分布于涂層內(nèi);枝晶內(nèi)富集Mo、Ti、W,枝晶間富集Fe、Cr、C,高熵合金涂層平均硬度(655.85HV0.2),硬度升高明顯,耐磨性能提高。當(dāng)TiC添加量為10%時(shí),涂層組織由枝晶和少量的胞狀晶組成。XRD衍射結(jié)果表明,金屬間化合物減少,涂層的平均硬度為505.73HV0.2,硬度降低,耐磨性能較差。當(dāng)TiC添加量為15%時(shí),涂層晶粒細(xì)小,枝晶向四周生長,涂層的耐腐蝕性能較未添加的高熵合金涂層下降。
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4

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1 陳磊;硬質(zhì)相WC和TiC對激光熔覆高熵合金MoFeCrTiW涂層組織與性能的影響[D];貴州大學(xué);2015年

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本文編號：1269450