电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织及性能.pdf

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1、74材料工程／2012年3期电火花沉积Ni—Cr合金涂层的组织及性能MicrostructureandPropertiesofNi—CrAlloyedCoatingPreparedbyElectrosparkDepositionProcesses高玉新，赵程，易剑。(1青岛科技大学表面工程研究所，山东青岛266061；2台州学院机械工程学院，浙江台州318000；3清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，北京100084)GAOYu～xin．一，ZHAOCheng，YIJian。’。(1Surfac

2、eEngineeringLaboratory，QingdaoUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266061，Shandong，China；2CollegeofMechanicalEngineering，TaizhouUniversity，Taizhou318000，Zheiiang，China；3StateKeyLaboratoryofNewCeramicsandFineProcessing，TsinghuaUniversity，Beijing100084

3、，China)摘要：利用电火花沉积技术，采用自制电极在P20钢基材表面沉积Ni—Cr合金涂层，研究了沉积层的组织特征、显微硬度分布及耐磨、耐蚀性能。结果表明：通过优化沉积工艺参数可以获得厚度高达430fm的沉积层。电火花沉积层与基体的结合界面属于非均匀混合互熔结晶型界面，沉积层与基体呈现良好的冶金结合；涂层中下部组织为细小的枝晶组织，而上部组织为纳米晶结构。沉积层的硬度呈梯度分布，涂层外层硬度值最高。涂层的耐磨、耐蚀性能比基体有较大提高，涂层上部超细的纳米晶结构是其耐磨性能及耐蚀性能提高的主要因素。关

4、键词：电火花沉积；Ni—Cr合金涂层；微观组织；性能中图分类号：TG178文献标识码：A文章编号：1001-4381(2012)03—0074—05Abstract：TheNi-CralloyedcoatingwasproducedonthesurfaceofP20steelplatewithself—madeelectrodebyelectro—sparkdeposition(ESD)technique．Themicrostructuresandpropertiesofthecoatingwerei

5、nvestigated．TheresultsshowthatESDprocesscanproducebig—thicknesscoatingwithproperprocessparameters，andthethicknessisabout430~m．Thecoatingiswellbondedtothema—trixandtheinterfacebetweenthecoatingandthesubstrateispresentedasnon——uniformlymixedmu—tuaimelting

6、crystallization．Thesuperfinedendriticstructureprevailsinthemiddleandbottomofthecoatingandnano—structuredgrainsintheuppercoating．ThehardnessofthecoatingshowsgradientdistributionfromthesurfacereachedthelargesttOthesubstratereducedsequentially．Nano—struc—t

7、uredparticlesoftheuppercoatingarethemainfactorsleadingtohighhardnessaswellascorrosionandwearresistanceofthecoating．Keywords：ESD；Ni—Crcoating；microstructure；propertyP20(3Cr2Mo)模具钢具有良好的机械切削性能入极少、加工残余应力和残余变形极小，且沉积层与基和抛光性能，而在注塑模具的制造中得到广泛应用。体呈冶金结合等显著优点_3]，在模

8、具表面强化与局由于塑料中经常添加增强树脂填料及阻燃剂等添加部磨损处的修复领域具有广泛的应用前景。近几年，剂，对模具型腔表面产生较严重的冲刷、磨损和腐蚀，利用电火花沉积工艺制备超细晶粒或纳米晶涂层已成因此，塑料模具表面要求具有较好的耐磨性及耐腐蚀为电火花沉积技术研究中的热点口]，在许多传统材性能。另外，大量塑料模具磨损后的修复问题也日益料上面用电火花沉积所获得的超细晶粒或纳米晶涂层成为表面工程再制造领域中亟待需要解决的问题。都表现出新的显微组织结构特征，是