原位表面WC高致密陶瓷组织特征及磨损性能

王亮亮^1,2，闫洪华^1,2，付永红^1,2，钟黎声³，樊少忠^1,2，许云华³

1. 西安建筑科技大学机电工程学院耐磨材料研究所2. 陕西省纳米材料与技术重点实验室3. 西安理工大学材料科学与工程学院

摘 要：通过"钨薄板—灰口铸铁复合原位反应"工艺,制备出表面WC致密陶瓷复合材料,分别采用SEM、XRD、HDX-1000、ML-100对表面陶瓷微观组织、物相组成、显微硬度及相对耐磨性进行了研究。研究表明:表面WC致密陶瓷层中,WC尺寸为20⁴0μm,体积分数达到90%以上,致密WC晶粒间组织为珠光体,并呈粒状或长细片状结构分布。其中,在表面WC致密陶瓷层中,WC以两种形态存在:大块状WC致密陶瓷颗粒和长条状WC致密陶瓷颗粒。磨损试验选择320目石英砂纸磨料、分别在5 N、10N、15 N、20 N载荷作用下,表面大块状WC致密陶瓷层的相对耐磨性分别为灰口铸铁的186、112、83和30.2倍。由此说明,在低、中、高载荷下,随着载荷的增加,其相对耐磨性逐渐降低,表面大块状WC致密陶瓷颗粒的磨损方式主要为划痕、颗粒破碎、颗粒剥落等。

关键词：原位反应;大块状WC致密陶瓷;相对耐磨性;磨损机理;