復合耐磨鋼板的涂層的顯微組織及磨損機理的探討

 用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡(SEM)表征復合耐磨鋼板的涂層的顯微組織,用圖像處理軟件分析涂層孔隙率,并進行涂層維氏顯微硬度測試,對涂層進行高溫摩擦磨損試驗,得出了涂層摩擦因數與時間的關系,分析對比了兩種涂層的耐磨性,并探討了磨損機理。

   復合耐磨板涂層主要由NiCr、Cr3C2和Cr7C3相組成,涂層次表面結構較為疏松,但內部結構致密，涂層的表面顯微硬度約為基體的2.5倍,在950℃×5 h下單質Ti與Ni完全合金化為NiTi(B2),Ni3Ti及Ti2Ni。在950℃×5 h+850℃×1 h+水冷,涂層中NiTi(B2)結晶度更高,涂層均勻致密。涂層與基體的主要元素發生了相互擴散,涂層為典型的片層狀結構,沉積界面處存在少量孔洞，隨著熱處理溫度的提高,Ni3Ti,Ti2Ni和NiTi金屬間化合物的數量增加明顯，元素分布均勻，耐磨復合鋼板的涂層的耐磨性顯著提高。實驗還測試了涂層和基材的腐蝕、電化學行為,涂層截面的顯微硬度平均值HV0.3為867。涂層穩定的摩擦因數為0.1，隨熱處理保溫時間的增加,NiTi金屬間化合物呈拋物線規律生長,涂層以Ni作為Ti的黏結相,沒有發生合金化。涂層腐蝕主要發生粘結相NiCr合金處,而Ni、Cr氧化物阻止了腐蝕進一步發生,涂層的磨損主要是磨屑對涂層的磨粒磨損作用,摩擦穩定后涂層的磨損主要是由于相對運動面的磨削作用。