柔性镍基碳化钨金属布真空钎焊工艺研究

浦娟1,2,3，李欣竹1，孙华为4，秦建4，程亚芳4（１江苏科技大学材料科学与工程学院；２中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司；３上海第二工业大学智能制造与控制工程学院；４郑州机械研究所有限公司新型钎焊材料与技术国家重点实验室）

摘要：将NiCrBSi粉末、碳化钨粉末及粘结剂按比例混合后，通过研磨、球磨和辊压制备出柔性镍基碳化钨金属布。柔性金属布被裁剪成适当尺寸，包覆于Q235低碳钢表面，并借助真空钎焊技术制备了镍基碳化钨耐磨涂层。研究了不同碳化钨含量（30%～70%，质量分数）对剪切强度、涂层硬度和耐磨性的影响。结果表明：碳化钨含量从30%提高至70%时，涂层的剪切强度从486.6MPa显著下降至8MPa。由于碳化钨含量为60%和70%的镍基碳化钨涂层与钢基体之间的冶金结合力太低，无实际应用价值，因此分析碳化钨含量从30%提升到50%的镍基碳化钨涂层硬度及耐磨性。碳化钨含量从30%提升到50%时，涂层硬质层的平均硬度从817HV10提高至929HV10，其硬度是基体的6～8倍，这说明碳化钨颗粒作为硬质相能显著提升涂层的硬度。此外，摩擦系数从0.5降低至0.44，摩擦磨损损失量则从0.0052g减少到0.0024g，表明碳化钨的加入有效提高了涂层的耐磨性，它在磨损中起到了显著的支撑和抗磨作用。因此，当碳化钨含量为50%时，涂层的硬度和耐磨性达到最佳，同时剪切强度仍能保持较高水平。本研究结果为耐磨涂层设计的优化和工业应用提供了重要参考依据。

关键词：柔性镍基碳化钨金属布；真空钎焊；剪切强度；孔隙率；显微硬度；摩擦磨损性能