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文檔簡(jiǎn)介
1、Mo-Fe-B系堆焊合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性能和耐腐蝕性能,可用于在高溫高壓、承受較大載荷及氧化、腐蝕等苛刻工況條件下運(yùn)行工件的表面堆焊。本文設(shè)計(jì)并制備了Mo-Fe-B系堆焊合金粉塊,采用TIG堆焊工藝在Q235母材上制備堆焊合金層,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射、顯微硬度計(jì)、洛氏硬度計(jì)和磨損試驗(yàn)等方法,研究了Mo、B、N加入量對(duì)堆焊合金組織和性能的影響;設(shè)計(jì)并制備不同B源的堆焊合金粉塊,探究不同B源對(duì)堆焊層組織與
2、性能的影響。
Mo加入量為30%和25%時(shí),堆焊合金中除了主要的Mo2FeB2硬質(zhì)相和Fe-Cr之外,還有少量的Cr2B3、MoB等二元硼化物。Mo加入量為30%時(shí),堆焊合金中有大量的長(zhǎng)條狀硬質(zhì)相,Mo加入量為25%時(shí),硬質(zhì)相的數(shù)量有所減少,形態(tài)則變?yōu)槊娣e較小的方形以及不規(guī)則多邊形。Mo加入量低于20%時(shí),堆焊合金中無(wú)明顯的硬質(zhì)相生成。堆焊合金的硬質(zhì)相和共晶組織中,均含有Mo、Fe、Cr,Mo富集在硬質(zhì)相中,F(xiàn)e富集在共晶組織
3、中,而Cr的分布比較均勻。Mo加入量為25%時(shí),堆焊合金的硬度達(dá)到最大值,其微觀硬度和宏觀硬度分別為1053HV0.5、58.6HRC,增加或降低Mo含量,硬度均有所降低。隨著Mo加入量的減少,堆焊合金的耐磨性能變差。
增加B的加入量,可以改善脫渣性和焊縫成型。在Mo加入量為15%不變的情況下,當(dāng)B加入量為6%時(shí),堆焊合金中出現(xiàn)了Mo2FeB2硬質(zhì)相,且隨著B(niǎo)加入量的增加,堆焊合金中硬質(zhì)相的數(shù)量明顯增多。隨著B(niǎo)加入量的增加,堆
4、焊合金的顯微硬度和宏觀硬度都隨之提高,B加入量為10%時(shí),顯微硬度為1266HV0.5,宏觀硬度為70.1HRC。堆焊合金的耐磨性能隨著B(niǎo)加入量的增加而提高。
合金粉塊中N加入量為0%時(shí),堆焊合金中的硬質(zhì)相呈方形及長(zhǎng)條狀;N加入量為1%時(shí),硬質(zhì)相形態(tài)為較小的方形;當(dāng)N加入量為2%時(shí),硬質(zhì)相呈不規(guī)則的形狀且數(shù)量明顯減少。沒(méi)有加入N時(shí),堆焊合金中的物相除了Fe-Cr、Mo2FeB2之外,還有MoB、Cr2B3等二元硼化物,N加入合
5、金粉塊之后,堆焊合金中的N主要以Cr2N的形式存在。堆焊合金的微觀硬度和宏觀硬度,都隨著N加入量的增加而減小,耐磨性變差。
研究了合金粉塊中作為B源的硼鐵粉、硼粉以及鉬鐵硼粉三種原材料對(duì)堆焊合金組織性能的影響。結(jié)果表明,硼鐵粉和鉬鐵硼粉作為B源的堆焊合金中有大量的三元硼化物硬質(zhì)相形成,加入硼鐵粉的堆焊合金主要由復(fù)合硼化物Mo2FeB2,γ-FeCr和二元硼化物的共晶組織組成,硬質(zhì)相大多呈長(zhǎng)條狀,其顯微硬度和宏觀硬度分別為830
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