激光熔覆陶瓷相顆粒增強(qiáng)Fe基熔覆層的研究.pdf

1、在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè),磨損造成的損失占生產(chǎn)成本相當(dāng)大的比例,因而在工件表面熔覆一層耐磨層以提高其表面的耐磨性,具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文采用激光熔覆和原位自生技術(shù),在Q235低碳鋼母材表面制備了TiC-VC-Mo2C復(fù)合顆粒增強(qiáng)的Fe基耐磨熔覆層,利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、掃描電鏡(SEM)、顯微硬度計(jì)以及滑動(dòng)磨損試驗(yàn)機(jī)等測(cè)試分析手段,系統(tǒng)研究了激光熔覆層的顯微組織和性能。

2、　　 研究了熔覆功率、掃描速度、預(yù)置粉末厚度、多道搭接率等對(duì)熔覆層表面成形及性能的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)激光熔覆工藝參數(shù)為熔覆功率2500W、掃描速度5mm/s、光斑直徑3mm、保護(hù)氣體流量15-20L/min、預(yù)置粉末厚度約1.0mm、多道間搭接率約30％時(shí),熔覆層具有較好的表面成形,同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)大面積熔覆。
　　 研究了合金粉末的不同組分及加入量對(duì)熔覆層組織和性能的影響。鈦鐵、釩鐵、鉬鐵的加入,通過與石墨的原位合成反應(yīng),可

3、以在熔覆層中生成大量的碳化物顆粒,從而起到顆粒增強(qiáng)作用。但是,當(dāng)這些合金粉末加入量超過一定量后,增加了熔體的粘度而降低了熔體的流動(dòng)性,使熔覆層成形變差,甚至出現(xiàn)裂紋。硼鐵的加入可以細(xì)化熔覆層的硬質(zhì)相顆粒,且使基體組織由針狀鐵素體向珠光體和高碳馬氏體組織轉(zhuǎn)變。鉻鐵的加入可以使鉻與鐵固溶形成固溶強(qiáng)化,提高了熔覆層基體的硬度,但是,鉻鐵加入量超過一定量后,會(huì)導(dǎo)致基體中脆而硬的低溫萊氏體產(chǎn)生,進(jìn)而增加了熔覆層的裂紋傾向。
　　 采用鈦鐵

4、(Fe-Ti40)、釩鐵(Fe-V50)、硼鐵(Fe-B16)、鉬鐵(Fe-Mo60)、鉻鐵(Fe-Cr70)等粉末制備出TiC-VC-Mo2C復(fù)合顆粒增強(qiáng)Fe基熔覆層,表面成形較好,內(nèi)部無夾渣、裂紋等缺陷,組織細(xì)密,硬質(zhì)相分布均勻彌散。復(fù)合熔覆層的耐磨損機(jī)制主要為顯微切削和局部的疲勞脫落引起的粘著脫落。由于熔覆層具有較高的平均顯微硬度(1102.5HV0.3),使得熔覆層在磨損過程中難于發(fā)生塑性變形,因而具有優(yōu)異的耐磨損性能。在相同試