等離子堆焊碳化鎢強化鎳基合金組織與性能研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文等離子堆焊碳化鎢強化鎳基合金組織與性能研究StudiesonMicrostructureandPropertiesofNibasedHardfacingReinforedWithTungstenCarbidesbyPTAW學(xué)號：21105051大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要為了提高材料表面耐磨性，通常在其表面堆焊耐磨合金，有時為了獲得特殊的性能，如高的耐應(yīng)力磨

2、損性能，可添加硬質(zhì)合金粒子進行強化。對鎳基合金而言，常添加的硬質(zhì)粒子為碳化鎢。其原因為：一方面碳化鎢具有高的耐腐蝕性、高硬度、高熔點、可焊性好、具有一定的塑性變形等特點；另一方面鎳基合金與碳化鎢顆粒之間有較好的潤濕性。本課題選用等離子堆焊技術(shù)，其原因為：等離子堆焊技術(shù)具有稀釋率和變形小、焊道平整、工藝穩(wěn)定、冶金結(jié)合好、致密無缺陷、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。本文采用等離子堆焊技術(shù)在奧氏體不銹鋼鋼板表面堆焊碳化鎢強化鎳基耐磨合金，使用光學(xué)顯微鏡

3、(OM)、帶能譜分析的掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針(EPMA)、X射線衍射儀(XRD)、X射線熒光光譜分析儀(XRF)、紅外碳硫分析儀、顯微硬度計、磨損試驗機等設(shè)備研究合金堆焊層的顯微組織和耐磨性能。研究了堆焊電流對鎳基合金堆焊層組織與性能的影響。結(jié)果表明，隨著堆焊電流的增大，堆焊層中的枝晶組織變得越來越不明顯，堆焊層中依次出現(xiàn)魚骨狀組織、羽毛狀組織和點狀群落組織，并且硬度也隨之降低。研究了添加不同含量和形狀碳化鎢強化鎳基合金堆焊

4、層組織與性能。在顯微組織方面，隨著碳化鎢含量的增加，堆焊層中出現(xiàn)了針狀、塊狀、條狀及骨架狀組織，并且均含有w元素；在耐磨性能方面，隨著碳化鎢添加量增大，合金堆焊層的耐磨性能也隨之提高，且球形碳化鎢的強化效果優(yōu)于不規(guī)則碳化鎢。研究了堆焊電流對碳化鎢強化鎳基合金堆焊層組織與性能的影響。堆焊電流不同，元素凝固時擴散程度也不同，最終導(dǎo)致堆焊層中出現(xiàn)不同形態(tài)的組織。在耐磨性能方面，堆焊層的耐磨性并不是堆焊電流的單調(diào)函數(shù)，它與電流及試驗載荷大小相關(guān)