目的提高F92耐热钢基体在600、630℃下的高温耐磨性能。方法采用超音速火焰喷涂方法(High velocity oxy-fuel,HVOF)在F92表面制备CoCrWSi、Stellite-6两种涂层,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ra...目的提高F92耐热钢基体在600、630℃下的高温耐磨性能。方法采用超音速火焰喷涂方法(High velocity oxy-fuel,HVOF)在F92表面制备CoCrWSi、Stellite-6两种涂层,利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)分析涂层的表面、截面形貌和物相组成,通过显微维氏硬度计(HV-1000STA)、高温摩擦磨损试验机(UMT-TRIBOLAB)、二维轮廓仪(TencorD-100)测定其显微硬度、高温摩擦学性能和磨痕体积。结果采用超音速火焰喷涂技术制备的CoCrWSi、Stellite-6两种涂层表面较平整,与基体结合紧密,内部组织均匀无裂纹,涂层的厚度约为200μm。XRD分析表明,CoCrWSi、Stellite-6涂层在室温下的物相都由γ(Co)、Cr_(7)C_(3)、CrSi_(2)组成。硬度及耐磨性能测试显示,CoCrWSi、Stellite-6涂层的维氏硬度相较于F92基体分别提高了3.12、2.68倍,F92耐热钢在600、630℃时的平均摩擦因数分别为0.87、0.86,体积磨损率分别为0.49×10^(-4)、1.11×10^(-4)mm^(3)/(N·m),其磨损机理主要为疲劳磨损、黏着磨损、氧化磨损。相较于基体,CoCrWSi涂层在2种温度下的平均摩擦因数分别降低了68%、71%,约为0.28、0.25,体积磨损率分别降低了约95%、97%,为0.20×10^(-5)、0.30×10^(-5)mm^(3)/(N·m),这主要归功于内部的Cr2O3、γ(Co)、Co_(3)O_(4)相在高温摩擦过程中具有良好的润滑效果。Stellite-6涂层也能在一定程度上改善基体的高温耐磨性能,其平均摩擦因数为0.85、0.71,体积磨损率为0.32×10^(-4)、0.57×10^(-4)mm^(3)/(N·m)。2种涂层的主要磨损机理均为磨粒磨损和黏着磨损。结论采用超音速火焰喷涂制备的CoCrWSi、Stellite-6涂层可以改善F92耐热钢在600、630℃下的耐高温滑动磨损性能,且CoCrWSi涂层的防护效果更佳。展开更多
