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碳化钨被覆层机械特征测量实验简介-专业显微镜
碳化钨被覆层的耐磨性
在进行磨耗试验前先利用维克氏硬度试
验机Vickers Hardness tester进行被覆层硬度量
测。第8 图为WC 被覆层横断面硬度分布图，
沿着WC 被覆层表面至基材量测硬度，结果显
示WC 被覆层硬度更高约为580 HV1.0，约为
基材1.7 倍，随着深度下降至基材，硬度降至
约 340 HV1.0。这是因为 TiC 及 W 强化相的生
成，提升了原本基材的强度。另外，从硬度分
布图中也可以发现被覆层中间区域的硬度会
较顶部低，配合上一节WC 被覆层微观结构分
析就可以知道，这是因为WC 被覆层顶部TiC
及W 强化相较多且有丛集的现象，因为这些
强化相存在使被覆层顶部硬度会呈现较高，反
观WC 被覆层中间区域，TiC 及W 强化相间
的距离较大且强化相较少，因此硬度就会较低。
热影响区中的硬度约为 400 HV1.0。整体的 WC
被覆层厚度约 2.2mm。
将被覆 WC 的磨耗试样与 Ti-6Al-4V 基材
的磨耗试样在干摩擦的条件下进行磨耗试验。
第9 图为被覆WC 的磨耗试样与Ti-6Al-4V 磨
耗试样在滑动速度0.9 m/s，滑动距离为3257m
磨耗条件下之磨耗量。在这个结果中可以得知
Ti-6Al-4V 磨耗试样在滑动距离约360m 左右
就完全磨损，反观被覆WC 的磨耗试样滑动距
离至少为Ti-6Al-4V 磨耗试样9 倍以上但磨耗
量仅只有 Ti-6Al-4V 磨耗试样的 4.9%。
第10 图为被覆WC 的磨耗试样与未被覆
WC 的Ti-6Al-4V 试样在磨耗试验的过程中所
记录之摩擦系数，可以发现Ti-6Al-4V 试样的
摩擦系数较低，这是因为在磨耗过程中温度随
着滑动距离增加，此时Ti-6Al-4V 试样表面容
易产生较多的氧化膜
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