內(nèi)生Nbc-Tic-VC耐磨堆焊合金組織與性能的研究.pdf

1、堆焊是指將具有特殊性能的合金材料借助一定的熱源手段熔覆在金屬材料或零件的表面，形成冶金結(jié)合以賦予材料特殊使用性能或使零件恢復(fù)原有形狀尺寸的工藝方法。堆焊工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件的修復(fù)和制造中，對合理使用材料、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能、降低生產(chǎn)成本有重要意義。為此，試驗(yàn)選擇價格合理、綜合性能較好的鐵基合金，選用Nb、Ti、V，Mo等作為主要添加元素，對各合金元素在堆焊層中的作用進(jìn)行簡單分析，研制開發(fā)適用于磨料磨損工況下的耐磨堆焊合金，有效

2、解決金屬零部件在使用過程中的表面磨損問題。
　　通過焊條脫渣性研究，結(jié)果表明，當(dāng)大理石14％，螢石10％，金紅石12％，鈦白粉8％，鈦鐵礦4％時，堆焊層具有良好的脫渣性、穩(wěn)弧性。其中金紅石對堆焊層的脫渣性影響最大;隨著石墨加入量的增加，堆焊焊條的發(fā)塵量增加;當(dāng)鈦鐵、鈮鐵加入量較大時，堆焊層的脫渣性變差。
　　堆焊層組織為馬氏體、殘余奧氏體和彌散分布的碳化物，其顆粒增強(qiáng)相為NbC、TiC、VC、Mo2C等，表明通過化學(xué)冶金反應(yīng)

3、，成功合成了碳化物增強(qiáng)相。當(dāng)石墨加入量增大時，基體組織由低碳馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)楦咛捡R氏體，堆焊層硬度隨著石墨加入量的增大而顯著提高;但當(dāng)石墨加入量超過8％以后，堆焊層硬度開始出現(xiàn)下降的趨勢。同時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鈦鐵加入量增大時，其硬度隨著鈦鐵加入量的增大而提高;當(dāng)鈦鐵加入量超過9％時，堆焊層硬度出現(xiàn)緩慢下降的趨勢。鈮鐵加入量較低時，隨著鈮鐵加入量的增大，堆焊層硬度呈現(xiàn)增大趨勢;而當(dāng)鈮鐵加入量超過6％后，堆焊層硬度開始緩慢下降。當(dāng)堆焊4層時，堆焊層的組

4、織和性能與堆焊3層差別不大。因此，試驗(yàn)建議堆焊3層為宜。
　　堆焊層的抗裂性與其碳含量、合金元素含量以及顯微組織有關(guān)。堆焊層碳化物增強(qiáng)相大小、形態(tài)、數(shù)量及其分布對堆焊層的抗裂性均有較大的影響。石墨含量增加時，堆焊層裂紋數(shù)量增多，抗裂性顯著下降。并且試驗(yàn)對堆焊層的耐磨性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)堆焊層的磨損機(jī)制主要是磨粒磨損，產(chǎn)生犁溝效應(yīng)。高硬度的合金碳化物在磨損過程中起到耐磨骨架的作用，阻礙磨粒對堆焊層的破壞，從而提高堆焊層的耐磨性，且堆焊層