鎢電極氬弧原位合成增強鐵基熔敷層的磨損

磨損試驗表明，鎢電極氬弧原位合成TiC增強熔敷層具有良好的抗磨損性能，同樣載荷、同樣磨損時間的情況下，熔敷層的磨損體積只有母材磨損體積的1/20甚至更低。與母材相比，熔敷層的摩擦系數(shù)平均低0.05~0.1，摩擦系數(shù)波動較大，摩擦過程相對劇烈。

通過對熔敷層的磨痕觀察分析表明，磨損過程中，與磨輪表面接觸更多的是暴露于表面的TiC顆粒，摩擦過程必須克服由于TiC顆粒的阻礙和釘扎作用，需要更大的摩擦力和摩擦功，使得相同載荷條件下，熔敷層的磨損量降低。

熔敷層基體金屬的磨損主要是顯微切削與粘著損失，TiC增強相經(jīng)摩擦副較長距離、多次重復(fù)摩擦而磨損變小，直至最終剝離脫落出摩擦面。在摩擦過程中，暴露熔敷層表面的TiC硬質(zhì)點與摩擦副摩擦，摩擦力由于其阻磨作用而增大。TiC顆粒經(jīng)過長時間、多次重復(fù)干摩擦而磨損變小，與基體金屬的結(jié)合力下降。當(dāng)磨損進(jìn)行到一定程度，不斷磨損變小的TiC顆粒與基體的結(jié)合力小于摩擦力后，而最終其剝離、脫落摩擦面；有的則脫離摩擦面前在摩擦副的推動下對基體進(jìn)行顯微切削而形成平行與摩擦方向的犁溝，在遇到下一個阻磨TiC顆粒的作用下脫落，犁溝表現(xiàn)為始于脫落位置而止于下一個耐磨TiC顆粒前。

不同層數(shù)熔敷層對比試驗表明，三層熔敷層能夠獲得最優(yōu)的抗磨損性能。多層熔敷工藝方法提高了熔敷層中TiC增強相的體積分?jǐn)?shù)，其顆粒尺寸較大，呈花瓣狀聚集生長的TiC嵌在塑性較好的基體金屬上，與基體金屬相互絞接在一起，結(jié)合更為緊密，磨損過程中TiC顆粒不容易被剝離脫落，能夠更好的發(fā)揮出TiC顆粒的阻磨作用。