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碳化鎢被覆層機械特征測量實驗簡介-專業(yè)顯微鏡
碳化鎢被覆層的耐磨性
在進行磨耗試驗前先利用維克氏硬度試
驗機Vickers Hardness tester進行被覆層硬度量
測。第8 圖為WC 被覆層橫斷面硬度分布圖，
沿著WC 被覆層表面至基材量測硬度，結果顯
示W(wǎng)C 被覆層硬度更高約為580 HV1.0，約為
基材1.7 倍，隨著深度下降至基材，硬度降至
約 340 HV1.0。這是因為 TiC 及 W 強化相的生
成，提升了原本基材的強度。另外，從硬度分
布圖中也可以發(fā)現(xiàn)被覆層中間區(qū)域的硬度會
較頂部低，配合上一節(jié)WC 被覆層微觀結構分
析就可以知道，這是因為WC 被覆層頂部TiC
及W 強化相較多且有叢集的現(xiàn)象，因為這些
強化相存在使被覆層頂部硬度會呈現(xiàn)較高，反
觀WC 被覆層中間區(qū)域，TiC 及W 強化相間
的距離較大且強化相較少，因此硬度就會較低。
熱影響區(qū)中的硬度約為 400 HV1.0。整體的 WC
被覆層厚度約 2.2mm。
將被覆 WC 的磨耗試樣與 Ti-6Al-4V 基材
的磨耗試樣在干摩擦的條件下進行磨耗試驗。
第9 圖為被覆WC 的磨耗試樣與Ti-6Al-4V 磨
耗試樣在滑動速度0.9 m/s，滑動距離為3257m
磨耗條件下之磨耗量。在這個結果中可以得知
Ti-6Al-4V 磨耗試樣在滑動距離約360m 左右
就完全磨損，反觀被覆WC 的磨耗試樣滑動距
離至少為Ti-6Al-4V 磨耗試樣9 倍以上但磨耗
量僅只有 Ti-6Al-4V 磨耗試樣的 4.9%。
第10 圖為被覆WC 的磨耗試樣與未被覆
WC 的Ti-6Al-4V 試樣在磨耗試驗的過程中所
記錄之摩擦系數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)Ti-6Al-4V 試樣的
摩擦系數(shù)較低，這是因為在磨耗過程中溫度隨
著滑動距離增加，此時Ti-6Al-4V 試樣表面容
易產(chǎn)生較多的氧化膜
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