复合耐磨钢板的涂层的显微组织及磨损机理的探讨

 用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)表征复合耐磨钢板的涂层的显微组织,用图像处理软件分析涂层孔隙率,并进行涂层维氏显微硬度测试,对涂层进行高温摩擦磨损试验,得出了涂层摩擦因数与时间的关系,分析对比了两种涂层的耐磨性,并探讨了磨损机理。

   复合耐磨板涂层主要由NiCr、Cr3C2和Cr7C3相组成,涂层次表面结构较为疏松,但内部结构致密，涂层的表面显微硬度约为基体的2.5倍,在950℃×5 h下单质Ti与Ni完全合金化为NiTi(B2),Ni3Ti及Ti2Ni。在950℃×5 h+850℃×1 h+水冷,涂层中NiTi(B2)结晶度更高,涂层均匀致密。涂层与基体的主要元素发生了相互扩散,涂层为典型的片层状结构,沉积界面处存在少量孔洞，随着热处理温度的提高,Ni3Ti,Ti2Ni和NiTi金属间化合物的数量增加明显，元素分布均匀，耐磨复合钢板的涂层的耐磨性显著提高。实验还测试了涂层和基材的腐蚀、电化学行为,涂层截面的显微硬度平均值HV0.3为867。涂层稳定的摩擦因数为0.1，随热处理保温时间的增加,NiTi金属间化合物呈抛物线规律生长,涂层以Ni作为Ti的黏结相,没有发生合金化。涂层腐蚀主要发生粘结相NiCr合金处,而Ni、Cr氧化物阻止了腐蚀进一步发生,涂层的磨损主要是磨屑对涂层的磨粒磨损作用,摩擦稳定后涂层的磨损主要是由于相对运动面的磨削作用。