葉片模具堆焊金屬組織、性能及QPQ表面強化處理.pdf

1、和普通熱鍛模具相比，葉片熱鍛模具工作溫度更高，承受服役載荷更大，使用壽命更短。
　　為提高堆焊制造的葉片熱作模具壽命，并為研制性能更為優(yōu)良的焊接材料提供技術(shù)儲備，本文在對模具堆焊材料研究與應(yīng)用現(xiàn)狀進行大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，初選RMD248（鐵基）、JLNi32E（鎳基）和JLCo32E（鈷基）三種不同類型模具堆焊金屬進行了硬度、回火穩(wěn)定性、沖擊韌性、沖擊硬化、粘著磨損、抗裂性和抗氧化性等性能對比試驗，并在此基礎(chǔ)上分別采用一系列微觀分析

2、測試手段研究了三種堆焊金屬組織與性能的關(guān)系。結(jié)果表明，在三種材料中RMD248堆焊金屬的常溫硬度高，但回火穩(wěn)定性較差，經(jīng)650℃×8h回火后硬度已低于JLNi32E和JLCo32E堆焊金屬；JLNi32E鎳基和JLCo32E鈷基堆焊合金的抗氧化性、高溫沖擊硬化性和高溫粘著磨損性能均優(yōu)于RMD248鐵基堆焊合金；而JLNi32E鎳基堆焊合金的沖擊韌性最低?？梢?，JLCo32E的綜合性能最好。微觀組織研究結(jié)果表明，RMD248的組織為板條狀

3、馬氏體+殘余奧氏體+碳化物，JLNi32E的組織為γ相+P相+M6C+M23C6，JLCo32E的組織為γ相+M23C6+M7C3。本文進一步分析認(rèn)為，上述三種堆焊金屬在常溫、高溫及沖擊條件下的性能差異主要和它們的基體相結(jié)構(gòu)和位錯類型有關(guān)：體心正方結(jié)構(gòu)的馬氏體硬度高，但在高溫下易產(chǎn)生回復(fù)與再結(jié)晶；奧氏體相的自擴散激活能高，組織較穩(wěn)定；同時JLCo32E堆焊金屬的層錯能低，因而高溫穩(wěn)定性更好。依據(jù)葉片模具工作條件與失效形式，本文認(rèn)為JLC

4、o32E(鈷基)堆焊材料適合于葉片模具的堆焊修復(fù)。
　　鈷基堆焊焊材的價格昂貴，加工難度大。為解決這一難題，本文又以RMD248堆焊金屬為基，進行QPQ復(fù)合處理的性能和組織的研究。結(jié)果表明，除610℃×3h外，隨著滲氮時間和溫度的增加，滲層厚度逐漸增加，抗高溫粘著磨損性能增強。經(jīng)610℃×2h處理的試樣，在距離表面8μm處得到了最大硬度值（1085HV），且其高溫粘著磨損性能最好，磨損失重與鈷基堆焊金屬相差不大。進一步研究表明，滲