12CrMoV合金钢表面激光熔覆WC/Ni基涂层组织演变及性能研究

为解决冷作模具钢在长期服役过程中易发生磨损失效及腐蚀失效的问题，利用激光熔覆技术在12CrMoV基板上制备了不同WC含量的Ni60涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站对涂层的成形特征、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了表征。结果表明：WC的添加量改变了熔池的凝固特性，从而降低了涂层的宽度，提高了涂层的深度；当WC的添加量为30%（质量分数）时，涂层的硬度为853 HV0.3，平均摩擦因数仅为0.467，具有优异的力学性能，但韧性降低，导致凝固过程中形成孔隙，降低了涂层的耐腐蚀性能；当WC的添加量为10%和20%时，晶粒组织的尺寸得到了细化，晶界面积减小，具有优异的耐腐蚀性能；当WC添加量为20%时，涂层的腐蚀电流密度仅为3.65×10-5 A/cm2，并且力学性能略低于WC添加量30%得到的涂层。因此，探究了适用于磨损环境及腐蚀环境的WC/Ni60涂层，确定了WC的最佳添加量，拓展了WC/Ni60涂层在模具钢的应用范围，对工程实践具有指导意义。