強流脈沖電子束輻照WC-13Ni硬質合金磨損機制
作者：張鋒剛 陜西理工大學材料科學與工程學院; 陜西漢中723001
摘要：采用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、X射線衍射(XRD)、顯微硬度計和環-塊式摩擦磨損實驗研究了強流脈沖電子束(IPEB)輻照WC-13Ni硬質合金的微觀組織、硬度和摩擦磨損性能,并討論了輻照硬質合金的磨損機制。結果表明,IPEB輻照WC-13Ni硬質合金表面發生快速重熔與Ni黏結相擇優燒蝕,導致WC相向WC 1- x 和W 2C相轉變;同時,輻照誘發應力波使硬質合金表層深度硬化,硬化層深度約210 μm。IPEB輻照硬質合金摩擦系數和磨損率分別由原始的0.8和1.2×10^-6 mm^3/Nm降低至0.60和5.7×10^-7 mm^3/Nm;IPEB輻照硬質合金表面改性組織顯著改善硬質合金的磨損特性,表面熔層磨損以微觀切削為主要特征,這與重熔相變、晶粒細化的熔層組織有關;而熔層以下區域磨損以輕微WC剝落為主要特征的磨粒磨損為主,并伴隨少量黏著磨損,這與輻照硬質合金的深層硬化有關。
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