金属热处理

作者：朱东林, 孙登月, 杨家辉, 闫朝鹏, 吴艳飞, 庆小康

单位：1.燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心, 河北 秦皇岛 066004;；2.燕山大学 机械工程学院, 河北 秦皇岛 066004

关键词：WC-20Cr₃C₂-7Ni,8YSZ,复合涂层,摩擦磨损,微观组织,应用

基金：河北省钢铁联合基金(E2016203182)

为提高连铸机拉矫辊的服役寿命,通过等离子喷涂技术在模具钢H13表面制备不同质量比的WC-20Cr3C2-7Ni+8YSZ复合涂层,分析各涂层的微区组织、显微硬度、抗划伤性、耐磨性和磨损形式。结果表明,在WC-20Cr3C2-7Ni粉末中分别加入30wt%、50wt%的8YSZ,其复合涂层的致密性明显提高,且涂层晶粒明显得到细化;WC-20Cr3C2-7Ni涂层中出现WC1-x与W相,且随着8YSZ的添加WC相的结晶强度变弱;WC-20Cr3C2-7Ni+30wt%8YSZ涂层平均硬度(1172 HV0.2)相对于WC-20Cr3C2-7Ni涂层(1152 HV0.2)并没有明显变化,WC-20Cr3C2-7Ni+50wt%8YSZ涂层硬度(1052 HV0.2)相对于WC-20Cr3C2-7Ni涂层降低了8.7%;WC-20Cr3C2-7Ni涂层的抗划伤性能弱于两种复合涂层;摩擦磨损表面形貌由大量的脱落坑向犁沟转变,磨损形式也由疲劳磨损向磨粒磨损转变;WC-20Cr3C2-7Ni+30wt%8YSZ涂层的磨损率为2.3×10-5 mm3/(N·m),比WC-20Cr3C2-7Ni、WC-20Cr3C2-7Ni+50wt%8YSZ涂层减少了约50%;将各复合涂层制备于连铸机拉矫辊辊面并用于生产实践,测试数据表明WC-20Cr3C2-7Ni及添加30wt%、50wt%8YSZ涂层的拉矫辊表面温度对比常规拉矫辊分别降低了40.4、97.2和127.0 ℃,工作寿命分别增加了约73.3%、133.3%以及100%。

来源：2023年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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