【摘 要】
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目的增强42CrMo钢的耐磨性，改善其严重的磨损失效情况。方法采用激光熔覆技术同步送粉的方式在42CrMo钢表面制备金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层，借助SEM、EDS、XRD、显微硬度仪和多功能综合性能测试仪，研究了熔覆层宏观形貌与微观组织、物相组成、显微硬度与耐磨性。结果使用Ti/TiC粉末对金刚石进行预处理可以改善其烧蚀和石墨化；适量ZrH2提升了熔覆层宽厚比，促进了熔池对流传质作用，同时
【基金项目】
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中央引导地方科技发展资金项目（YDZJSX2021B003）； 国家自然科学基金资助项目（52105473）； 山西省基础研究计划项目（20210302124050,20210302124121）； 山西省创新平台基地建设专项（202104010911007）；
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目的增强42CrMo钢的耐磨性，改善其严重的磨损失效情况。方法采用激光熔覆技术同步送粉的方式在42CrMo钢表面制备金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层，借助SEM、EDS、XRD、显微硬度仪和多功能综合性能测试仪，研究了熔覆层宏观形貌与微观组织、物相组成、显微硬度与耐磨性。结果使用Ti/TiC粉末对金刚石进行预处理可以改善其烧蚀和石墨化；适量ZrH2提升了熔覆层宽厚比，促进了熔池对流传质作用，同时，活性元素Zr改善了金刚石颗粒的润湿性能，提高了黏结相对金刚石的把持力。熔覆层多道搭接过渡均匀，其显微组织主要由细小枝晶及致密网状碳化物共晶组成，熔覆层与基体结合区域反应生成了平面晶组织，进而提高了熔覆层结合强度。激光熔覆热特性使W2C、ZrC、γ-（Co,Fe）、M6W6C、CoZr2、（Ti,Zr）O2、TiCx、Co3Ti等物相存在于熔覆层内，细晶强化及弥散强化作用使得熔覆层的平均显微硬度（1002HV0.2）是基体的3倍。熔覆层平均磨损量是基体平均磨损量的1/2，熔覆层平均摩擦因数也明显低于基体，表明熔覆层的耐磨性能得到提升，其磨损机制主要为磨粒磨损，熔覆层内金刚石因承担摩擦载荷而钝化，但磨痕中的金刚石完整且未发生脱落。结论金刚石/WC颗粒增强钴基复合熔覆层的耐磨性显著提高，可用于42CrMo钢表面强化。
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