Q235鋼表面等離子熔覆制備Fe-Al金屬間化合物涂層的性能研究.pdf

1、本文采用等離子熔覆技術(shù)在Q235鋼表面制備Fe-Al金屬間化合物涂層，并對(duì)熔覆層進(jìn)行了金相觀察、顯微硬度的測(cè)試，然后利用XRD、SEM等方法對(duì)Fe-Al金屬間化合物涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。
　　 本文中制備的Fe-Al金屬間化合物熔覆層應(yīng)該是無氣孔、裂紋等明顯缺陷，與基體為良好的冶金結(jié)合的同時(shí)要保證較低的稀釋率。所以為了獲得良好的熔覆層，本文對(duì)等離子熔覆工藝展開了如下研究：
　　 (1)首先采用正交設(shè)計(jì)對(duì)熔覆工

2、藝進(jìn)行合理設(shè)計(jì)：在預(yù)制層厚度為定值2mm、噴嘴高度為10mm時(shí)，等離子熔覆的最佳工藝參數(shù)為轉(zhuǎn)移弧電流為140A、轉(zhuǎn)移弧電壓為36V、電弧擺動(dòng)速度為1200mm/min、離子氣流量為0.3m3/h、焊接速度為30mm/min、電弧擺動(dòng)寬度為20.5mm、保護(hù)氣流量為0.8m3/h。
　　 (2)制備了三組Al含量不同的Fe-Al金屬間化合物涂層(Al含量分別為10％、20％、30％，其余為Fe)，研究表明：(a)不同Al含量的熔覆

3、層均由Fe3Al、FeAl、α-Fe相組成；(b)熔覆層的顯微組織均為粗大柱狀晶內(nèi)有針狀物析出，針狀析出物呈不規(guī)則排列，經(jīng)研究確定粗大柱狀晶基體組織為α-Fe，針狀析出為Fe3Al，隨著熔覆層中Al含量的增加，熔覆層中針狀析出物增多，但當(dāng)Al含量為30％時(shí)熔覆層中有粗大針狀物析出，經(jīng)XRD、EDS分析證明粗大針狀相也為FerAl；(c)對(duì)這三組Al含量不同的熔覆層進(jìn)行硬度測(cè)試，硬度隨Al含量的增加而增大。
　　 (3)以Fe、A

4、l以及鉻鐵粉為原料，制備了三組不同Cr含量的Fe-Al金屬間化合物涂層(Cr含量為5％、10％、15％，其余為Fe：Al=7:1)，研究表明：Cr含量為5％時(shí)，熔覆層中有顆粒相(Fe3Al相)生成，熔覆層的顯微硬度變化不大；Cr含量為10％時(shí)，熔覆層中顯微組織無明顯變化，但顯微硬度有所提高；Cr含量為15％時(shí)，熔覆層中有(Fe，Cr)7C3硬質(zhì)相生成，但由于分布不均勻，熔覆層顯微硬度曲線呈不規(guī)則曲線。
　　 (4)等離子熔覆過程