高錳鋼表面等離子熔覆低碳鐵?鉻?鎳合金涂層的組織和耐磨性能

袁磊，胡永俊*，萬俊，張天，成曉玲，李風，揭曉華，張海燕，肖小亭

（廣東工業大學材料與能源學院，廣東 廣州 510006）

【表面技術】

高錳鋼表面等離子熔覆低碳鐵?鉻?鎳合金涂層的組織和耐磨性能

袁磊，胡永俊*，萬俊，張天，成曉玲，李風，揭曉華，張海燕，肖小亭

（廣東工業大學材料與能源學院，廣東 廣州 510006）

采用等離子熔覆技術在高錳鋼表面原位反應制備了低碳Fe–Cr–Ni合金涂層。利用金相顯微鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀分析了熔覆層和熱影響區的顯微組織、形貌以及相組成，討論了它們的形成機制，并用摩擦試驗機測試了涂層和基體的耐磨性。結果表明，制得的Fe–Cr–Ni合金涂層無裂紋，與基體表現為冶金結合，由γ(Fe–Cr–Ni固溶體)相與M7C3等碳化物組成。根據γ相形貌，熔覆層組織由上到下依次為等軸晶、樹枝晶、胞狀晶和平面晶。熱影響區組織為魏氏體。基體為奧氏體和少量珠光體組織。Fe–Cr–Ni合金涂層的顯微硬度最高為723 HV，約為基體的3倍。涂層的磨損量遠小于基體的磨損量，Fe–Cr–Ni合金涂層可顯著改善高錳鋼的硬度和耐磨性。

高錳鋼；鐵鉻鎳合金；等離子熔覆；顯微組織；顯微硬度；耐磨性

高錳鋼具有良好的加工硬化性能，在強烈沖擊或重力擠壓的工況下，其表面迅速硬化，而心部仍保持原有的硬度和良好的韌性，既安全可靠，又耐磨長壽，被廣泛用于制作冶金、礦山、建材、鐵路、農機、軍工等行業的易損構件[1-3]。但在非強沖擊載荷下，由于不能得到充分的加工硬化，高猛鋼表面在磨料的沖擊和切割作用下易發生剪切破壞，耐磨性較差，所制構件的使用壽命短[4]。……