《表5 激光熔覆层微区成分分析（质量分数）》

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《石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织及性能影响》

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由图4可以看出含不同质量分数石墨烯的熔覆层显微组织结构有明显差异。当石墨烯质量分数为0%时，熔覆层中只有Ni60A+30%WC，在微观形貌上以短枝晶状组织为主，且分布不规则。对图4(a）中A、B、C三处做能谱分析，结果见表5。A处W质量分数相对B和C处来说较高，W在枝晶生长过程中有向枝晶中部聚集的趋势[18]，该短枝晶状的组织应该为富W析出相。WC粉末在激光熔覆过程中部分受热分解为W和C，并扩散进入周围组织，在随后的快速冷却过程中，过饱和的W、C等元素部分析出，形成WC、W2C等硬质相，这使得组织得以强化，硬度和耐磨性提高。当石墨烯质量分数为0.1%时，组织中较大尺度的枝晶状析出相减少，出现了细小花瓣状组织，这是因为石墨烯的热膨胀速率低于金属，所以石墨烯的加入可以有效的阻碍金属晶体的长大[19]，细小的花瓣状组织增多，枝晶状组织减少。对图4(b）中D点做能谱分析，D处W质量分数相对A和B处较低，但是碳质量分数相对较高。在激光熔覆阶段熔化的WC、Ni60A和石墨烯之间有相互扩散行为，形成Cr7C3和Cr23C6化合物，使组织得到强化，提升了涂层的性能。图5所示为2#试样成分面扫描结果，Cr、W、C的分布是相似的，在熔池冷却晶体析出时，WC、Cr23C6和Cr7C3存在共晶析出现象，加热时，WC溶解，冷却时，WC、Cr23C6和Cr7C3共晶析出，起到抑制WC过量长大的作用，部分区域C补充不及时，生成W2C，Ni包覆在析出相的周围，提高陶瓷和合金相的界面结合强度，对耐磨性有利。Ni、Cr、Fe分布有重叠现象，大量的Cr、Fe固溶在了γ-Ni中，形成了Ni?Cr?Fe固溶体。