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近年来,在金属基材表面制备Ni基-WC复合涂层得到了广泛的关注,由于该涂层能够显著提高材料表面硬度和耐磨性,国内外学者采用多种表面处理方法在不同的基体上制备了该涂层,且在这方面取得了丰富的研究成果,但对于CeO2添加量对涂层组织和性能的影响报道甚少且讨论不够细致,因此有必要深入讨论CeO2添加量对WC加强Ni基激光熔覆层组织和性能的影响。在确定最佳CeO2添加量的基础上对熔覆层进行时效处理,并讨论时效处理时间对熔覆层组织和性能的影响,从而为制备高性能的Ni基复合涂层提供参考。本实验采用HGL-6000型横流CO2激光器在316L不锈钢表面制备Ni基-WC-CeO2涂层,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及其所附带能谱仪(EDS)、XRD衍射仪对熔覆层进行表面形貌、组织、成分、相组成等进行分析,考查了不同CeO2添加量以及时效处理时间对Ni基-WC熔覆层组织性能的影响,利用HVS-10型数显维氏硬度计和HR-150A型洛氏硬度计分别测试各个CeO2添加量下以及时效处理后熔覆层显微硬度和表面硬度。实验结果表明,按熔覆试样截面的微观形貌可将其分为三个区域:熔覆层区、结合区和热影响区。CeO2添加量在0-1.0%范围内,随CeO2添加量的增多,熔覆层的组织逐渐变的变细小,WC熔解量逐渐增多,熔覆层截面和表面的硬度逐渐升高;CeO2添加量为1.5%时,组织比CeO2添加量为1.0%时的组织粗大,WC熔解量减少,熔覆层截面和表面硬度降低;熔覆层晶内出现了Fe、Ni元素的富集,而晶界处则产生了Cr、W元素的偏聚;熔覆层中的物相主要有(Ni,Fe)、Cr4Ni15W、Cr23C6、Ni17W3、W2C。对CeO2含量为1.0%的试样进行不同时效处理,处理温度都为860℃,与未进行处理的试样对比,在处理时间为4h-8h的范围内,随着处理时间延长,熔覆层过渡区逐渐变黑,晶粒逐渐变大,且熔覆层截面与表面硬度逐渐降低,当处理时间为16h时,熔覆层晶粒比处理时间为8h时细小,过度区变黑程度降低,熔覆层截面与表面的硬度有所提升,但仍然低于未处理之前。时效处理后与未处理前组织中主要组成物相基本相同。