高頻感應(yīng)熔覆截齒耐磨層的試驗研究.pdf

1、為了提高采煤機(jī)截齒的使用性能及服役壽命，根據(jù)采煤機(jī)截齒的失效形式及形狀特點，本文提出采用高頻感應(yīng)熔覆技術(shù)在采煤機(jī)截齒前端表面制備一層低成本、高耐磨、約2mm厚的WC增強(qiáng)Fe基熔覆層，通過復(fù)合粉末優(yōu)化試驗，確定了合理的WC粉末含量，并研究了熱處理工藝對熔覆層組織及性能的影響。通過金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射分析了熔覆層及界面的組織特征與相組成；測試了熔覆層洛氏硬度與顯微硬度，并進(jìn)行耐磨性試驗及磨損形貌觀察，評價了熔覆層的耐磨性能。研究

2、了高頻感應(yīng)熔覆層的組織及性能的關(guān)系，分析了熔覆層的凝固過程及磨損機(jī)理。結(jié)果表明：
　　 (1)以Fe基自熔性合金粉末為熔覆材料，結(jié)合使用Al2O3感應(yīng)熔覆套，在合適的高頻感應(yīng)熔覆工藝下，在圓柱基體表面獲得了冶金結(jié)合的耐磨熔覆層，該熔覆層光滑平整，連續(xù)均勻，表面無裂紋。
　　 (2)熔覆層組織具有明顯的快速凝固特征，熔覆層向邊緣方向表現(xiàn)出不同的凝固組織形態(tài)，在界面處為平面晶，然后過渡為柱狀晶，至熔覆層中部為等軸晶組織。Fe

3、基熔覆層主要由大塊樹枝狀的奧氏體區(qū)域與分布于奧氏體枝晶中魚骨狀共晶體組成，相組成為γ-Fe和(Cr，F(xiàn)e)7(C，B)3；WC增強(qiáng)Fe基復(fù)合熔覆層的相組成主要為γ-Fe、(Cr，F(xiàn)e)7C3、WC及W2C等。
　　 (3)經(jīng)950℃2淬火+250℃回火后，熔覆層界面更均勻、致密，熔覆層中奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體，并伴隨彌散分布的二次碳化物析出，隨著WC含量的增加，二次碳化物析出也增加，均勻地分布于馬氏體組織中；同時，魚骨狀共晶體轉(zhuǎn)變成

4、了板塊狀，且數(shù)量變少。
　　 (4)Fe基熔覆層的洛氏硬度大約為基體的4倍，WC含量為20％時達(dá)到最高值，為63.6HRC；含15％WC試樣的界面處顯微硬度值達(dá)到最高值，為HV0.31166.3；經(jīng)熱處理后，熔覆層洛氏硬度與顯微硬度均有所下降，這是由于碳化物的形狀發(fā)生了變化，且數(shù)量有所減少。
　　 (5)磨損試驗表明，WC含量為15％試樣熔覆層耐磨性最優(yōu)，為基體的2.56倍，熱處理后耐磨性有一定程度的降低，與硬度值的表現(xiàn)