轧辊表面电火花沉积涂层的耐磨性.pdf

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1、第33卷第9期材料热处理学报VoI．33NO．92012年9月TRANSACT10NS0FMATERIALSANDHEATTREATMENTSeptember2012轧辊表面电火花沉积涂层的耐磨性王建升，程锐，张瑞珠，严大考(1．华北水利水电学院机械学院，河南郑州450011；2．中国水利协会，北京100053)摘要：采用电火花沉积工艺，用WC陶瓷硬质合金在铸钢轧辊表面制备了一层合金涂层。采用x射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等对沉积层的相结构、显微组织、显微硬度及耐磨性能进行了分析。结果表明：沉积层主要由cowc、FeWC、WC、si，w等相组成；沉积层与基体呈冶

2、金结合，细小的硬质相弥散分布于沉积层中；沉积层的平均硬度为1915HV0．3，约是基体硬度(352HV0．3)的5．4倍；其室温耐磨性能比基体提高了2．1倍，高温耐磨性能比基体提高了1．9倍。室温下沉积层的主要磨损机理为磨粒磨损；高温下沉积层的主要磨损机理为粘着磨损、氧化磨损和疲劳磨损。关键词：电火花沉积；WC沉积层；铸钢轧辊；耐磨性中图分类号：TG174．44文献标志码：A文章编号：1009—6264(2012)O9—0112—05WearresistanceofWCcoatingonrollersurfacepreparedbyelectro．sparkdepo

3、sitionWANGJian—sheng，CHENGRui，ZHANGRui—zhu，YANDa—kao(1．CollegeofMechanica1．NorthChinaUniversityofWaterConservancyandElectricPower，Zhengzhou450011，China；2．ChineseHydraulicEngineeringSociety，Beijing100053，China)Abstract：WCcoatingswerepreparedonsurfaceofcaststeelrollerbyelectro—sparkdepos

4、ition(ESD)technique．Thephases，microstructureandmicrohardnessofthecoatingswereinvestigatedbymeansofscanningelectromicroscopy(SEM)，X—raydiffraction(XRD)andmicrohardnesstest．TheresultsshowthatthecoatingsmetallurgicallybondedwiththesubstrateconsistofFe3W3C，Co3W3C，Si2WandW2Cphases．Thefineha

5、rdphasesaredistributeadispersivelyinthecoatings．Theaveragehardnessofthecoatings(1915HV0．3)isabout4．4timeshigherthanthatofthesubstrate(352HV0．3)，itsroomtemperaturewearresistanceis2．1timeshigherthanthatofthesubstrateanditswearresistanceathightemperatureis1．9timeshigherthanthatofthesubstr

6、ate．Theroomtemperaturewearmechanismisabrasivewearandthewearmechanismathightemperatureiscombinationofadhesivewear，oxidationwearandfatiguewear．Keywords：ESD；WCcoating；rollerofcaststeel；wearresistance在冶金钢铁行业，随着我国已成为世界上最大的铁强国具有重要意义。制造业国家，而轧钢又是钢铁生产中的一个重要领电火花沉积(Electro—SparkDeposition)是直接利域，轧

7、辊是钢铁厂轧制钢板(钢带)或钢筋的重要工用电能的高密度能量对金属的表面进行沉积处理具，也是轧制生产中的主要消耗备件之一。轧辊的工的工艺。它把电极材料(硬质合金如WC、TiC等)作条件一般十分恶劣，它要承受十分复杂的交变载荷作为工作电极(阳极)，氩气中使之与被沉积的金属与冲击，以及急冷急热的工作条件，除要求它具有足工件(阴极)之间产生火花放电，在10～10s内够的强韧性外，还要求它具有较高的耐磨性、耐热性电极与工件接触的部位达到8000～25000cc的高以及抗冲击性能。研究用表面改性技术来提高轧辊温，直接利用火花放电的能量，将电极材料转移至的表面硬度，耐磨性和热