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。