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针对钨极氩弧方法制备WC颗粒增强铁基复合涂层中合金元素烧损严重问题,尤其是采用WO3制备涂层过程中,生成WC颗粒比较困难,本研究选用WO3和W粉作为钨源,采用真空电弧原位反应合成技术制备WC颗粒增强铁基熔敷复合材料。主要从反应原理、组织形貌、WC颗粒尺寸控制及熔敷复合材料的耐磨性等多方面进行系统分析。利用光学显微镜、扫描电镜、X-射线衍射仪研究了熔敷试样的组织形貌和相组成,并考察了熔敷复合材料的硬度及摩擦磨损性能和磨损机理。研究表明:1)与开放环境下氩弧熔敷相比,真空电弧反应技术能降低WO3的汽化烧损,加速WO3的还原过程,提高W、C扩散速率,成功生成了WC颗粒。显微组织具有WC颗粒边缘聚集及η相形态变化的特征,硬度呈梯度分布,边缘硬度达到1968.9HV0.1。2)选用WO3作为钨源,研究WO3含量、石墨含量对熔敷组织和性能的影响,及硼铁对WC颗粒的细化作用。WO3含量为60%时,能够原位合成WC颗粒,WC颗粒尺寸细小,硬度最高,耐磨性达到最佳;随着WO3含量的增加,WC颗粒尺寸呈增大趋势。石墨含量为12%时,WC颗粒大小适中,石墨含量超过12%时,随着石墨含量增加,WC颗粒尺寸增大,出现石墨相组织。硼铁对WC颗粒有明显的细化作用,当硼铁含量为6%时,得到尺寸为20um左右的WC颗粒,硬度最高,耐磨性最佳。3)选用W粉作为钨源,研究C、V、B等元素对熔敷组织和性能的影响,及V、B元素对WC颗粒的细化作用。在真空密闭环境下,石墨含量增加,WC颗粒数量增多,颗粒尺寸增大。钒铁对WC颗粒的长大抑制效果体现在,组织中生成了VC降低WC在液相中的溶解析出,同时W固溶到VC中形成(W,V)C使WC颗粒长大受阻,得到尺寸为10um左右的WC颗粒。当钒铁含量大于12%时,WC数量减少,(W,V)C相增多,硬度和耐磨性降低。在合金粉末中添加硼铁能细化WC颗粒,硼铁的加入形成的硼化物聚集在WC及基体的晶界,阻碍WC颗粒的长大,硼铁含量为5%时,抑制效果较好,硬质相及基体组织的硬度都得到提高,显示出优异的耐磨性。