单层WC涂层、含有Ni基过渡层未重熔处理的WC涂层以及含有Ni基过渡层并重熔处理的WC涂层的横截面如图1所示。从图中可见,涂层截面中没有明显的孔隙和裂纹,WC层大约厚150μm,Ni基合金过渡层约厚150μm。重熔处理后WC涂层与过渡层、过渡层与基体的界面没有处理前那样明显,这说明经过重熔后,涂层与基体界面融合更好。相比于未重熔处理的涂层,重熔后涂层表面平整度更高,涂层中的孔洞更少,组织更为紧密、匀称。

图1WC涂层微观形貌图
对重熔前后的WC涂层进行EDS线扫描,分析路径由基体扫描至涂层表面。图2所示为基体层、Ni过渡层以及WC涂层中主要元素沿基体到涂层的深度方向的分布。由图可见,元素在各层材料中波动较小,分布较均;试样重熔处理前,Fe元素在基体与过渡层界面以及Ni元素和W元素在过渡层与WC涂层界面有一个突变的升降过程,说明在重熔处理前层间交界处的结合为机械结合。而处理后,元素在层间界面是逐渐变化的,没有发生像重熔前那种断崖式突变,这说明在界面处发生了元素的扩散,此扩散有助于形成冶金结合的界面,提高涂层的结合强度。

图2元素沿深度方向分布
WC-10Co4Cr粉末和涂层的XRD图谱如图3所示。可见,未重熔处理的WC涂层的主相是WC和W2C,其与WC-10Co4Cr粉末原料相似。涂层在重熔处理后,有少量Co3W3C相和Fe3W3C·Fe4W2C三元化合物产生,这也说明重熔过程中发生了元素的扩散以及相应的化学反应。

图3WC-10Co4Cr粉末和涂层的XRD图谱
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