Mo-Fe-B硬面堆焊材料的制備及堆焊層組織與性能的研究.pdf

1、鑒于Mo2FeB2基金屬陶瓷優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，制備成本低，以及與鋼相近的熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和密度，特適合做覆層材料。在此基礎(chǔ)之上，研究采用堆焊的方法在鋼基表面原位合成Mo2FeB2基金屬陶瓷堆焊涂層材料，以期提高材料表面的耐磨性能和使用壽命。
　　以鉬粉、還原鐵粉、硼鐵粉以及碳化鎢粉等為基礎(chǔ)原料，自制成堆焊用Mo-Fe-B系管狀焊絲，在45鋼表面采用氧-乙炔焰及氬弧進行堆焊制備堆焊涂層。通過焊接冶金原理、吉布斯自由能判據(jù)和Mo-

2、Fe-B相圖分析推斷堆焊的冶金過程及堆焊層的物相組成，然后以堆焊層硬度、耐磨性以及堆焊界面硬度梯度等作為性能指標(biāo)，采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及XRD衍射儀作為顯微組織的分析方法，研究WC在不同的堆焊工藝下對堆焊層組織與性能的影響，研究Mo/B以及堆焊電流在氬弧堆焊條件下對堆焊層組織與性能的影響。并對比了Mo-Fe-B與市售鑄造碳化鎢管狀焊絲在氧-乙炔焰堆焊條件下堆焊層及界面的組織與性能。
　　結(jié)果表明:堆焊制備Mo2FeB2基

3、金屬陶瓷涂層是切實可行的，堆焊層組織較均勻，致密度高;組織中硬質(zhì)相主要包括Mo2FeB2、MoB、Fe2B、CrB、(Fe，Cr)7C3等，Mo2FeB2相能顯著的提高鋼表面的硬度及耐磨性;在氧-乙炔焰堆焊時，WC燒損少，能抑制熔池凝固時樹枝晶的析出，有利于Mo2FeB2相的生成，對堆焊層組織影響較大。在WC添加量為25％時，堆焊層組織由細小均勻的Mo2FeB2顆粒、共晶硼化物硬質(zhì)相、塊狀WC和Fe基固溶體構(gòu)成，堆焊層硬度最高，耐磨性最

4、好;氬弧堆焊電流為110A時，Mo/B原子比和WC添加量對堆焊層組織與性能影響不大，組織主要由胞狀或者胞狀樹枝晶及共晶的Fe基固溶體和共晶的硼化物、碳化物或硼碳化物硬質(zhì)相構(gòu)成。在堆焊電流為80A時，堆焊層表面組織中出現(xiàn)塊狀和細小的顆粒狀Mo2FeB2相，但在界面處沒有發(fā)現(xiàn)Mo2FeB2相。堆焊層硬度及耐磨性顯著提高;Mo-Fe-B氧-乙炔焰及氬弧試樣堆焊層界面處都存在一個寬度小于100μm的硬度過渡區(qū)，呈冶金結(jié)合，無缺陷。鑄造碳化鎢的氧