激光熔覆制备Ni60−WC−Co复合涂层工艺与性能研究

郭红丽，李勇

激光熔覆制备Ni60−WC−Co复合涂层工艺与性能研究

郭红丽1，李勇2

（1.山西工程科技职业大学 智能制造学院，太原 030031；2.浙江凯盈新材料有限公司，浙江 海宁 314400）

提高机械设备用06Cr19Ni10钢的性能，采用激光熔覆制备Ni60−WC−Co复合涂层。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、显微维氏硬度计和摩擦磨损试验仪，研究了不同激光功率对复合涂层的微观形貌、硬度和耐磨性的影响。随着激光功率增大，复合涂层与基体之间紧密结合，致密均匀，球形WC颗粒均匀分布于复合涂层中，硬度、磨损量均先增大后减小；当激光功率过大时，复合涂层中WC颗粒增多，且部分WC颗粒发生热分解，生成的气体产生气孔。复合涂层物相主要由WC、W2C、γ−Ni、FeNi3、FeCr0.29Ni0.16C0.06、CoC、Co3B2等相组成，复合涂层由顶部的树枝晶、中部的等轴晶和底部的柱状晶组成；当激光功率为1.5 kW时，硬度最高，磨损量最小，耐磨性最佳，磨损表面无明显磨损沟槽，主要呈磨粒磨损。最优激光功率为1.5 kW，在此工艺下制备的Ni60−WC−Co复合涂层，可以提高机械设备用06Cr19Ni10钢的硬度和耐磨性。

激光熔覆；机械设备；复合涂层；硬度；耐磨性

磨损是机械设备零件最常见的失效形式之一[1-4]，每年机械设备由于磨损失效而产生高额的经济损失和严重的安全事故，通过表面强化技术[5-6]在机械设备用材料表面制备一层涂层，对材料表面进行保护，可有效提升材料表面的耐磨性，延长机械设备零件的寿命。许多研究人员常使用表面强化技术如喷丸[7]、超音速喷涂[8]、激光熔覆[9-10]等来制备耐磨涂层。其中，超音速……