第33卷第3期 2012年3月
焊接学报
TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTION
Vol.33 March
氩弧熔敷原位合成（Ti,Nb）C增强金属基
复合涂层组织与抗磨性能王永东，李柏茹，王淑花，刘兴（黑龙江科技学院材料科学与工程学院，哈尔滨150022）
摘要：以钛粉、碳粉、锯粉和Ni60A粉末为原料,利用氢弧熔敷技术在16Mn钢基材表 O 相进行了分析，并测试了不同载荷作用下的磨损性能结果表明，熔数层与基体结合无气孔、裂纹等缺陷，呈冶金结合，复合涂层物相由（Ti,Nb)C颗粒、y-Ni奥氏体枝晶和枝晶间的CrsC。共晶组织组成.随着载荷增加复合涂层磨损质量损失缓慢增大，16Mn钢磨损质量损失迅速增大，熔数涂层的耐磨性较基体提高近11倍，其磨损机制主要为擦伤式磨损
关键词：氩弧熔数；复合涂层；原位合成；抗磨性能
中图分类号：TC174 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2012)03006104
王永东
No.3 2012
平均粒度为40~45μm.粘结剂将采用胶水，使上述混合粉末调成糊状材料涂敷于16Mn钢试样表
近年来材料表面改性技术迅速发展，尤其是在廉价材料表面制备耐磨和耐蚀涂层研究具有重要的实用价值12)，TiC颗粒具有硬度、模量和抗弯强度高等特点，是很有潜力的增强相.颗粒增强金属基复合涂层具有优异性能，由于外加陶瓷相与基体金属的热物理性能相差很大，在陶瓷与基体间存在附着物和反应物，使界面强度降低。原位自生增强相具有热力学稳定、尺寸细小、分布均勾、界面洁净并与基体结合良好的特点而倍受关注，具有广阔的应用前景[3-6]．然而利用氩弧熔覆技术原位合成(Ti,Nb)C颗粒增强金属基复合材料涂层耐磨性研究还很少见到报道.文中采用氩弧熔敷技术在 16Mn钢基材表面制备了由（Ti,Nb)C颗粒增强镍基复合涂层，研究了涂层在常温干滑动摩擦条件下
的耐磨性能、 1
试验方法
试验选用热轧态16Mn钢作为基体材料，试样尺寸为20mm×10mm×10mm，表面除油去锈.在试样表面预置Ti-C-Nb-Ni60A的合金粉末，粉末的
收稿日期：2011-01-24
基金项目：黑龙江省教育厅科学技术资助项目（11551419）万方数据
面，涂层厚度约为1.0~1.5mm，粉末自然烘干24h 以后，在RT3-15-9型电炉中100℃×2h烘干.然后采用氨弧熔敷方法制备熔敷涂层，
采用Nephot型光学金相显微镜和MX2600型扫描电子显微镜（SEM）分析涂层组织形貌；在MM-200摩擦磨损试验机上测量涂层的摩擦磨损性能偶件采用经淬火态的GGr15钢环，法向载荷分别为 100,200N，磨损时间分别为5，10，15，20min；用精度为0.1mg的SartoriusBS110电子天平称量试样的磨损质量损失
试验结果与分析 2
2.1熔敷层的组织
图1为16Mn钢表面氟弧熔敷（Ti.Nb）C增强镍基复合涂层X射线衍射图谱对衍射峰标定表明，熔敷层由-Ni，TiC和CraC，物相组成.图2为氩弧熔敷(Ti,Nb)C增强镍基复合涂层的界面组织形貌.从图2中可以看出，颗粒相弥散的分布在熔敷层中，复合涂层与基体之间有一条白亮带，无气孔、裂纹等缺陷，呈良好的冶金结合，
图3为16Mn钢表面氩弧熔敷（Ti，Nb）C增强镍基复合涂层的组织形貌.组织中A,B，C三点的能谱(EDS)分析结果见表1.从表1可以看出，A点