题目：激光熔覆W-Ni-Si三元难熔金属硅化物涂层组织与性能

本文针对高温金属运动副零部件对涂层材料性能的要求，综合利用W5Si3、WSi2及W2Ni3Si金属硅化物高温高硬度、强原子结合力以及难熔金属W高熔点、高韧性的特点，采用激光熔覆技术分别制得了韧性金属W增韧W5Si3/W2Ni3Si三元多相金属硅化物高温耐磨涂层以及多相增韧WSi2/W2Ni3Si高温耐磨金属硅化物涂层。利用OM、SEM、XRD和EDS等分析手段分析了涂层的显微组织，测试了涂层的高温及室温滑动磨损性能并分析了其磨损机理，考察了涂层在1mol/L H2SO4和3.5% NaCl水溶液中的阳极极化曲线，研究了初生W、W5Si3和WSi2金属硅化物硬质相体积分数对激光熔覆涂层显微硬度及耐磨性的影响，研究了磨损载荷、试验温度等参数对涂层磨损性能和磨损机理的影响。结果表明：（1）激光熔覆难熔金属W增韧W5Si3/W2Ni3Si（简称W/(W5Si3-W2Ni3Si)）金属硅化物涂层组织由W、W5Si3初生树枝晶及W2Ni3Si基体组成，而激光熔覆WSi2/W2Ni3Si复相增韧金属硅化物涂层组织由WSi2初生枝晶和W2Ni3Si基体组成；（2）激光熔覆W-Ni-Si三元金属硅化物涂层组织致密、均匀，具有较好的强韧性配合和较高的硬度，涂层显微硬度沿层深方向分布均匀，W/(W5Si3-W2Ni3Si)涂层平均硬度随W5Si3初生树枝晶体积分数的增加而显著提高；WSi2/W2Ni3Si涂层平均硬度随WSi2初生枝晶体积分数的增加而提高；（3）在高温滑动磨损条件下，由于大量具有较高高温硬度的W5Si3及WSi2难熔金属硅化物硬质相存在，激光熔覆W/(W5Si3-W2Ni3Si)和WSi2/W2Ni3Si金属硅化物涂层都表现出优异的耐磨料磨损性能、较低的磨损-温度敏感性，其磨损机理以轻微的显微切削为主，在较高温度磨损试验条件下，W/(W5Si3-W2Ni3Si)涂层发生了轻微的金属粘着，而WSi2/W2Ni3Si涂层则表现出优异的金属粘着抗力；（4）在室温干滑动磨损条件下，激光熔覆W-Ni-Si三元金属硅化物涂层都表现出优异的抗金属粘着性能、较低的摩擦系数、良好的耐磨料磨损性能及较低的磨损-载荷敏感性， W/(W5Si3-W2Ni3Si)和WSi2/W2Ni3Si涂层的耐磨性分别随着涂层中W5Si3、WSi2硬质相体积分数的增加而显著提高，其磨损机制以软磨料磨损为主。但W/(W5Si3-W2Ni3Si)涂层中由于初生W基固溶体树枝晶的存在，在高载荷磨损条件下表现出一定的金属粘着倾向；（5）由于激光熔覆W-Ni-Si三元金属硅化物涂层具有均匀、细小的快速凝固组织，且W5Si3、WSi2及W2Ni3Si金属硅化物较高的Si含量有助于涂层表面在腐蚀过程中生成保护膜，涂层材料具有优良的耐腐蚀性能。