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本文采用外添加WC和原位自生成WC两种方法,在45钢表面激光熔覆制备WC/Fe复合涂层。分别采用WA120砂轮、120B-cBN和240B-cBN砂轮对两种方法制备的WC/Fe复合涂层进行磨削实验。研究两种工艺方法制备的WC/Fe熔覆涂层在不同砂轮和磨削参数下的磨削力、表面粗糙度和磨削表面缺陷形成情况,对WC/Fe熔覆涂层的磨削加工性进行评价。研究结果表明:采用外添加法时,增加铸造WC含量会使涂层的硬度、耐磨性明显增加,抗弯强度明显降低,涂层产生裂纹的数量增多;同种类WC其粒度对涂层的硬度没有明显的影响,但较大的粒度会使涂层的耐磨性提高,抗弯强度降低。添加铸造WC的复合涂层的抗弯强度、硬度、耐磨性均好于添加WC的复合涂层。外添加15%或20%的铸造WC,WC/Fe复合涂层会出现裂纹,而自生成WC/Fe复合涂层不会产生裂纹,并且其显微硬度和耐磨性远高于外添加制备的涂层。但采用自生成法制备WC/Fe复合涂层时需要重熔一次以提高涂层表面平整度。三种不同砂轮磨削外添加和自生成WC/Fe涂层时,其磨削力、磨削力比随砂轮转速和磨削深度的变化规律是相似的。增加WC/Fe复合涂层中铸造WC的添加量,法向磨削力增大,切向磨削力减小,磨削力比Fn/Ft上升;增大WC粒度,法向磨削力和切向磨削力均有所增大。WC含量对磨削力的影响小于磨削参数的影响,而WC粒度对磨削力的影响更小。相同磨削条件下,WA120砂轮所产生的法向和切向磨削力大于同粒度的120B-cBN砂轮,但WA120砂轮的力比Fn/Ft却小于120B-cBN砂轮。在保证激光熔覆后涂层无裂纹产生的条件下,比较外添加10%铸造WC的WC/Fe复合涂层和自生成WC/Fe复合涂层的磨削力,发现自生成WC/Fe涂层的法向磨削力和切向磨削力均大于外添加WC/Fe涂层,两者之间法向力的差距大于切向力的差距,切深大时,两者的差距也较大。三种不同砂轮对外加法和自生成WC/Fe复合涂层磨削表面粗糙度的影响规律相同。但是,在同样磨削条件下,自生成WC/Fe复合涂层可以获得更小的表面粗糙度。随着铸造WC含量的增加,磨削表面的粗糙度Ra上升;含大粒度WC的WC/Fe涂层的表面粗糙度大于含小粒度WC的WC/Fe涂层。在相同磨削条件下,用WA120砂轮磨削时表面粗糙度用比用120B-cBN砂轮磨削时小很多,但用240B-cBN砂轮磨削时,表面粗糙度反而高于120B-cBN。不同砂轮磨削外添加WC/Fe涂层时,磨削表面产生的缺陷相似,主要有产生于Fe合金基体中的堆积、犁沟以及WC颗粒的破碎、破碎的WC被压入加工表面、WC颗粒断裂后留下凹坑和颗粒局部破碎后被拔出产生的孔洞。但不同砂轮磨削自生成WC/Fe复合涂层时,其产生的表面缺陷却有较大的不同。用WA120砂轮磨削自生成WC/Fe复合涂层时,磨削深度达到10μm以上时磨削表面就会出现裂纹,切深增加,裂纹增多,而用cBN砂轮磨削时,表面没有裂纹出现,但磨削表面有较深的磨削沟痕、气孔疏松区坍塌形成的孔洞以及涂层的小块崩碎。外添加的WC/Fe复合涂层磨削时材料的去除机理是,涂层铁合金基体主要通过塑性变形最终形成切屑的方式去除,WC颗粒主要通过被挤碎进而脱落的方式去除,而自生成WC/Fe复合涂层的材料去除方式主要是涂层的塑性变形到小块崩碎,最终铁合金基体带着细小WC一起形成切屑去除。