箬商子噴焊衷面復(fù)合材料的組織及沖蝕磨損性能研究.pdf

1、本文采用等離子噴焊技術(shù)在45鋼表面噴焊不同的混合粉末噴焊層，噴焊層分別為高鉻鑄鐵、鈷基合金和WC(40％WC、80％WC)顆粒復(fù)合材料。利用光學(xué)顯微鏡、X射線衍射儀、洛氏硬度計(jì)分析了三種復(fù)合噴焊層的微觀組織、相組成和硬度；采用掃描電鏡、能譜分析和顯微維氏硬度計(jì)考察界面組織和結(jié)合狀態(tài)，并結(jié)合二元相圖對(duì)界面組織的形成過(guò)程進(jìn)行了討論；采用自制的射流式液固沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)，研究了噴焊層的沖蝕磨損行為，并結(jié)合磨損表面形貌觀察討論了其磨損機(jī)理。本文得

2、到的主要結(jié)論如下：
　　高鉻鑄鐵噴焊層主要由奧氏體、馬氏體和(Cr，F(xiàn)e)．7C3碳化物組成，高鉻鑄鐵噴焊層的硬度是45鋼基材的2.5倍左右。鈷基合金噴焊層主要由γ-Co及γ-Co與(Cr，F(xiàn)e)7C3碳化物形成的共晶體組成，其硬度是45鋼基材的3倍左右。而WC顆粒噴焊層主要以γ-Ni為基體，WC顆粒為增強(qiáng)相，還存在一些碳化物(Cr7C3、Cr23C6等)和硼化物(Ni3B)，WC顆粒噴焊層的硬度比45鋼高，且80％WC顆粒噴焊層

3、的硬度比40％WC的高。
　　高鉻鑄鐵噴焊層、鈷基合金噴焊層和。WC顆粒噴焊層都是由噴焊層、冶金結(jié)合區(qū)、熱影響區(qū)和45鋼基材組成。高鉻鑄鐵噴焊層在界面處形成γ-Fe擴(kuò)散層，鈷基臺(tái)金噴焊層在界面處形成γ-Co擴(kuò)散層，WC顆粒噴焊層在界面處形成γ-Ni擴(kuò)散層，且在擴(kuò)散層中生成一些細(xì)小的針狀馬氏體，它們的擴(kuò)散層內(nèi)都固溶一些Cr、Ni等合金元素。界面兩側(cè)的元素發(fā)生了不同程度的擴(kuò)散現(xiàn)象，元素的擴(kuò)散使得噴焊層與基材之間形成了良好的冶金結(jié)合，提

4、高了界面結(jié)合強(qiáng)度。同時(shí)，結(jié)合區(qū)與熱影響區(qū)的形成使得噴焊層與基材間的硬度值得到了良好的過(guò)渡。
　　在不同沖蝕角度下，三種復(fù)合噴焊層的沖蝕磨損率都比45鋼小。高鉻鑄鐵噴焊層沖蝕磨損率在60°沖蝕角時(shí)最大，其磨損機(jī)制為塑性變形疲勞剝落。鉆基合金噴焊層的沖蝕磨損率在45°沖蝕角時(shí)最大，其磨損機(jī)制為塑性變形及少量的顯微切削，并伴隨顆粒破碎脫落。40％WC顆粒噴焊層的沖蝕磨損率在45°沖蝕角時(shí)最大，磨損機(jī)制為顯微切削和塑性變形，并伴隨有顆粒脫