摘要：冷軋輥等高碳鋼機(jī)械零件在運(yùn)行中易因嚴(yán)重的磨損或疲勞剝落而報(bào)廢,如將其修復(fù),則可延長(zhǎng)其使用壽命。在常用于制作冷軋輥的GCr15鋼上,采用激光熔覆技術(shù),以不同的工藝參數(shù)(包括激光掃描速率、送粉速率和搭接率)制備了由內(nèi)層(LC)和外層(HC)組成的鐵基合金梯度熔覆層。采用X射線衍射(XRD)、光學(xué)顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)研究了熔覆層的顯微組織、相成分,采用硬度計(jì)、磨損儀和臺(tái)階儀測(cè)定了熔覆層的硬度梯度和耐磨性能。結(jié)果表明:HC合金層主要由α-Fe、Cr7C3以及γ-Fe組成,熔覆層厚度為3~5mm,硬度梯度較平緩,無(wú)裂紋等缺陷。隨著激光掃描速率的增大,HC層的組織細(xì)化,硬度和耐磨性提高。以130 mm/min掃描速率制備的熔覆層截面硬度高達(dá)800HV0.3,以70mm/min、90mm/min、130mm/min和170mm/min的掃描速率制備的熔覆層體積磨損率分別為1.63、1.50、1.32和1.33(×10-14m3/Nm),其摩擦因數(shù)分別為0.57、0.74、0.71和0.69。只要激光熔覆工藝參數(shù)恰當(dāng),GCr15鋼的鐵基合金熔覆層就具有細(xì)小的組織、高硬度和良好的耐磨性能。結(jié)果表明,采用激光熔覆技術(shù)修復(fù)磨損的冷軋輥等高碳鋼零件是可行的。