通过计算材料的平均体积磨损率对各种材料的耐磨损性进行评价对比，平均体积磨损率的计算公式如公式(1)所示:
W=V/2πrtn (1)
式中:V为体积磨损量(mm3);r为对磨环的半径(m);t为运行时间(min);n为对磨环旋转轴的转速(r/min)。各种材料的平均磨损率如图1所示。由图可见，WC涂层的平均体积磨损率比304基体要小得多，单层WC涂层的体积磨损率仅是基体的1.68%，这表明在304表面成型WC涂层能明显增强材料的耐摩擦磨损性能;在摩擦过程中，单层WC涂层和有Ni基合金过渡层未重熔处理的WC涂层平均磨损率相差不大，说明两者耐磨性能相当;WC涂层的平均体积磨损率重熔处理前为0.22mm3/Km，重熔处理后为0.16mm3/Km，重熔后是重熔前的72.7%，由此可见，重熔处理后的WC涂层耐磨性能明显提升，这可能是由于重熔之后，涂层的致密性有所提高造成的(见图1)。
图1基体和WC的平均体积磨损率
图2为基体及涂层的磨痕SEM形貌。在304不锈钢磨损表面沿着摩擦方向有较深的沟槽。这是由于Si3N4对磨环表面本身具有一定的粗糙度，表面分布有很多微小凸起，另一方面氮化硅对磨环的材料硬度(约为2200HV)远高于304基体材料(200HV)，在发生相对滑动开始前，在试验载荷的作用下，对磨环表面的微小凸起会被嵌入试样材料表面，并且在发生相对滑动的过程中会产生较高的切向应力，所以在材料表面形成和滑动方向平行的犁沟，导致材料移除失重。与304不锈钢基体材料磨损表面相比，WC涂层的磨损表面要平整很多，在磨损表面没有明显的深沟槽，这是由于WC的硬度要远大于304材料，所以对磨环表面的微小凸起嵌入WC涂层表面的深度要小于嵌入304不锈钢表面的深度，没有出现明显的犁沟。WC涂层磨损表面有沿摩擦方向的黑色划痕出现，黑色的划痕是氮化硅摩擦环在滑动过程中留下的痕迹;同时在磨损表面附有微小的颗粒，是部分摩擦掉的涂层材料在高的载荷力作用下被摩擦环挤压嵌在涂层表面形成的。在单层WC涂层磨损表面还能明显看见大面积的脱落区，这是由于涂层在摩擦环长时间的交变载荷作用下，容易产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致材料脱落。而WC涂层重熔处理后没有出现大面积的材料剥落，这是由于重熔处理以后涂层的致密度加强，喷涂层与喷涂层之间的融合更好的原因。
图 2材料磨损表面形貌
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