碳含量對等離子熔覆層組織及性能影響的研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏及效率越來越快，機(jī)械設(shè)備及零部件的磨損失效問題日益嚴(yán)重，給生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過對磨損件的等離子熔覆修復(fù)，可以使受損的零部件再次正常使用，這樣就減少了工件的更換次數(shù)，提高了設(shè)備的利用率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究耐磨等離子熔覆材料，提高材料自身耐磨性能有重要意義。
　　本文在理論分析和工礦現(xiàn)場應(yīng)用相結(jié)合的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出在Fe基合金粉末中加入碳元素的適合等離子表面熔覆的不同粉末配

2、比，利用等離子表面熔覆技術(shù)，以高能等離子束為熱源，采用同步送粉方法在16Mn鋼表面制備鐵基合金涂層，應(yīng)用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針(EMPA)、X射線衍射儀(XRD)、顯微硬度測試、磨料磨損試驗(yàn)等方法，研究了碳加入量變化對耐磨等離子熔覆金屬組織和性能的影響規(guī)律。
　　分析結(jié)果表明:熔覆層金屬組織主要由初生(Fe，Cr)7(C，B)3碳化物和共晶組織[α-Fe+共晶(Fe，Cr)7(C，B)3]組成。

3、從1號試樣到7號試樣其碳含量依次增加，在碳含量較低的1、2、3號熔覆層試樣中，初生(Fe，Cr)7(C，B)3碳化物多呈顆粒狀或條棒狀，而在含碳量較高的4、5、6、7號試樣中，隨著其碳含量的逐漸增加，熔覆層金屬合金組分偏離共晶點(diǎn)越遠(yuǎn)，析出的初生(Fe，Cr)7(C，B)3碳化物的數(shù)量增多，體積增大，分布更加均勻，且多成多邊形方塊狀。
　　從1號試樣到7號試樣，熔覆層顯微硬度的平均硬度值分別為616.575HV0.1、707.431

4、HV0.1、764.098HV0.1、821.978HV0.1、846.115HV0.1、952.011 HV0.1、981.467 HV0.1,呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，最高硬度值分別為682.00HV0.1、797.42HV0.1、812.27HV0.1、915.58HV0.1、1087.79 HV0.1、1119.62 HV0.1、1227.79 HV0.1，也呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，最高硬度值出現(xiàn)在(Fe，Cr)7(C，B)3等硬質(zhì)相上。在

5、1、2、3、4號涂層中，顯微硬度變化比較平穩(wěn)，而隨著碳含量進(jìn)一步的提高，在5、6、7號試樣熔覆層中，顯微硬度波動較大，但顯微硬度的總體變化趨勢都是:從涂層表層到內(nèi)部，次表層的硬度值都大于表層硬度值，然后硬度值依次減小，靠近冶金結(jié)合面的熔覆層硬度表現(xiàn)較低。
　　熔覆層金屬在磨料磨損試驗(yàn)中，材料的主要磨損機(jī)制是顯微切削和局部斷裂剝落。熔覆層金屬的耐磨料磨損性能隨C加入量的增加而提高，進(jìn)而達(dá)到一種動態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)熔覆鐵基合金粉末中C加入