在自熔性合金粉末中添加一定比例的硬质相 ,制备耐磨、耐蚀高性能复合涂层在金属表面强化技术中广泛应用 。镍基自熔合金涂层具有工作温度高、组织稳定 、良好的润湿性以及抗高温腐蚀和磨损等优点。但在磨损严重的工况条件下, 单纯的自熔合金已不能满足要求 , 加入一定比例的碳化物硬质相 , 如 WC、TaC、TiC 、SiC 和 Cr3C2 等 ,可显著提高涂层的耐磨性。WC 硬质相具有高熔点、高硬度 、耐腐蚀并能很好地被 Co 、Ni 、Fe 等金属熔体润湿等特点。在镍基自熔合金中添加一定量的 WC 制备的复合涂层是目前工业中最为常用的高耐磨涂层材料之一 。这类耐磨涂层的制备方法主要有:热喷涂、激光熔覆、真空钎焊技术及感应熔覆等 ,这些方法都存在着各自应用范围和不足 。而感应熔覆技术具有加热速度快、能耗小,对涂层的烧损小 ,可制备厚涂层(>1mm), 对基体热影响小以及工艺控制灵活方便等优点。有研究表明, 采用高频感应熔覆工艺制备的NiCrBSi 合金涂层的表层硬度、耐磨性均优于激光熔涂层和氧乙炔喷焊涂层 ,高频感应熔覆涂层表面平整,后续加工量较少。高频感应熔覆 Ni60 +25 %WC 涂层抗耐磨性高于同材料的激光熔覆涂层和氧乙炔喷焊涂层。
采用高频感应熔覆方法制备的 WC 颗粒增强 Ni基合金复合涂层比原始的 Ni60A 涂层硬度提高, 涂层与基体间形成宽 0.5 ～ 10μm 的冶金结合带。涂层的硬度和耐磨性随 WC 含量的增加而提高。加入 WC 涂层的相对耐磨性为 Ni60A 涂层的 2 ～6 倍, 当 WC 含量达到 50 %时, 涂层的磨损失重最少,耐磨性最好 , 相对 Ni60A 涂层提高了 6.5 倍 ;当 WC含量达到 60 %时 ,耐磨性有所下降;复合涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落。
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