Room-temperature wear resistance of tungsten carbide composite layers produced on grey cast iron by diffusion-controlled in situ reactions

材料科学 碳化钨 复合数 纳米压痕 扫描电子显微镜 复合材料 碳化物 微观结构 图层(电子) 石墨 冶金 基质(水族馆) 摩擦学 相(物质) 海洋学 地质学 有机化学 化学
作者
Xi Cai,Huanxi Wang,Yunhua Xu,Baowei Cao,Mingxin Liu,Xin Li
出处
期刊:Surface & Coatings Technology [Elsevier]
卷期号:424: 127649-127649 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.surfcoat.2021.127649
摘要

To improve the tribological properties of substrate surfaces, tungsten carbide composite layers were deposited on an iron-based alloy by diffusion-controlled in situ reaction (DIR) at different temperatures. The microstructure, phase composition and worn morphology of the composite layer were characterized by utilizing scanning electron microscopy/energy-dispersive spectroscopy (SEM/EDS), X-ray diffraction (XRD) and confocal laser scanning microscopy (CLSM). A thin tungsten carbide layer with an interface crack was obtained at 1000 °C. At 1100 °C, the structure of the optimized composite layer contains a thin tungsten plate, a thicker tungsten carbide layer (300 μm) and a broad composite zone (2.5 mm) from top to bottom. The indexed phase composition for the carbide layer includes WC and α-Fe, and the composite zone consists of α-Fe, Fe6W6C, FeC and graphite. The tribological properties and mechanical properties of the composite layers were evaluated by using a ball-on-disk tribometer and a nanoindentation hardness tester. The average nanohardness of the tungsten plate, carbide layer, composite region and substrate is approximately 6.4 ± 1.0 GPa, 24.1 ± 3.4 GPa, 13.5 ± 2.4 GPa and 9.6 ± 1.2 GPa, respectively. Friction wear tests of all samples against GCr15 balls were performed at room temperature under 5, 10, 15 and 20 N normal loads. The carbide layer exhibits an average coefficient of friction of 0.39–0.63, which is higher than that of the substrate under an identical load due to the lubricating effect of the flake graphite phase in the substrate during the wear process. The specific wear rate of the carbide layer with a value of 2.69–4.33 is 18.5–34.3% of that of the substrate. The results of the worn morphology presence of particle deformation, extraction and crushing reveal that abrasive wear is a dominant abrasion mechanism for the carbide layer. For the substrate, adhesive wear plays an important role and is accompanied by abrasive wear.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chenbin完成签到,获得积分10
4秒前
陈米花完成签到,获得积分10
5秒前
yyjl31完成签到,获得积分0
5秒前
Simon_chat完成签到,获得积分0
5秒前
ZHANG完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助Tao2023采纳,获得10
8秒前
吐司炸弹完成签到,获得积分10
10秒前
mayfly完成签到,获得积分10
11秒前
1002SHIB完成签到,获得积分10
12秒前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
12秒前
sheetung完成签到,获得积分10
12秒前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
13秒前
幻幻完成签到 ,获得积分10
16秒前
慕青应助Tao2023采纳,获得10
19秒前
echo完成签到 ,获得积分10
26秒前
隐形双双完成签到 ,获得积分10
27秒前
追梦完成签到,获得积分10
30秒前
mark33442完成签到,获得积分10
34秒前
科研通AI2S应助Tao2023采纳,获得10
41秒前
健忘的晓小完成签到 ,获得积分10
42秒前
迅速思萱完成签到,获得积分10
57秒前
不如看海完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤恳的雪卉完成签到,获得积分0
1分钟前
上官若男应助eccentric采纳,获得10
1分钟前
航行天下完成签到 ,获得积分10
1分钟前
TAO LEE完成签到 ,获得积分0
1分钟前
大海完成签到,获得积分10
1分钟前
陆黑暗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
三十四画生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zong240221完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生信小菜鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
桃花源的瓶起子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助大海采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
杨杨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
浮云完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
叽里呱啦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小贾爱喝冰美式完成签到 ,获得积分10
2分钟前
清秀的怀蕊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3516411
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3098675
关于积分的说明 9240333
捐赠科研通 2793775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1533253
邀请新用户注册赠送积分活动 712634
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 707403