总第211期2023年第8期试（实）验研究车轴表面激光熔覆Ni-xWC-C涂层组织演变及硬度分析（新乡职业技术学院交通学院，河南新乡453000）摘要：为了提高车轴表面的综合性能，在激光熔覆Ni-C过程中添加不同含量WC颗粒得到Ni-xWC-C涂层，分析了WC添加量对Ni-xWC-C涂层性能的优化效果，测定了其表面硬度。研究结果表明：车轴表面激光熔覆制备形成了较平滑的Ni-C涂层，大部分区域呈现规则多边形态。添加WC颗粒后，涂层表面形成了一些无规则外形组织以及大量孔隙。提高WC颗粒含量后，在涂层表面形成了更小尺寸孔隙。加入WC颗粒来制备硬度更高的Ni-xWC-C层，熔覆层硬度随着WC含量提高而上升。加入80g/L的WC颗粒时得到的Ni晶粒外径尺寸为29.2nm，硬度HV达到551。该研究有助于提高变载荷作用下车轴的使用寿命，具有很好的应用价值。关键词：激光熔覆；石墨；镍基涂层；微观组织；硬度中图分类号：TG174.440引言车轴运行中表面受到外部环境中机械力冲击而导致对车轴的损伤风险增大，车轴防护涂层除了常规的防止大气腐蚀的涂层外，还应考虑采用适当的抗石击涂层。车轴承受着变载荷，在其表面涂覆保护涂层对提高使用寿命具有重要的作用。Ni基复合涂层具备优异抗磨损、不易高温氧化、耐化学介质腐蚀的多项优势,能够承受车轴工况环境的使用要求[1-3]。金属颗粒具备优异导电能力，同时可以实现和Ni金属以共沉积的方式形成复合结构涂层[4-6]。例如，可以通过加人WC颗粒方式制得Ni基涂层。CAI等7发现可以利用加入WC颗粒的方法使Ni基体晶粒达到更小的粒径尺寸。当WC表面接触到腐蚀化学介质后,较易反应形成WC氧化物,从而有效控制Ni基涂层出现局部腐蚀的情况，使涂层获得更优耐蚀能力。Zhao等[8]通过研究发现,加人WC颗粒后,有助于Ni基体组织中形成尺寸更小的晶粒，使Ni基涂层获得更高硬度,同时显著提高表面耐磨强度。徐欢欢等[9]将WC颗粒升温到900℃进行氧化，使Ni基涂层获得更强的抗高温氧化能力。可以通过加入WC颗粒方法获得更优组织的Ni基涂层，实现各项性能的全面提升[10]。以WC颗粒实现对Ni-C涂层改性的效果,实际制得的Ni-xWC-C涂层获得了高表面硬度、优异耐腐蚀性等多项特性，能够承受恶劣工况的使用条件。本文主要研究了添加不同含量WC颗粒下激光熔覆Ni-xWC-C涂层结构变化。重点分析了WC颗粒对Ni-xWC-C涂层性能的优化效果。1实验1.1试样制备本实验所使用的C和WC颗粒原料纯度都是分析纯,图1给出了c和WC颗粒的微观组织图像。将收稿日期：2023-03-09作者简介：郝致远（...
