等離子熔敷制備TiC-NbC增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料熔敷層的研究.pdf

1、金屬基復(fù)合材料兼有金屬基體的良好塑韌性和增強(qiáng)相的高比強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)金屬材料具有更高的比強(qiáng)度、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕性能等特點(diǎn)。進(jìn)行TiC-NbC顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料熔敷層的研究，具有較高的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　采用粉末等離子熔敷制備了TiC-NbC增強(qiáng)高鉻鎳鑄鐵基復(fù)合材料熔敷層和高鉻鎳鋼基復(fù)合材料熔敷層，使用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析、X射線衍射、顯微硬度計(jì)等手段，研究了碳含量和TiC-NbC增強(qiáng)相含量對(duì)其組織與性能的

2、影響。
　　結(jié)果表明:在高鉻鎳鑄鐵基復(fù)合材料熔敷層中，Ti優(yōu)先與C生成TiC，NbC以TiC為核心長(zhǎng)大，生成TiC-NbC復(fù)合碳化物均勻地分布于熔敷層中。隨著碳含量的降低，TiC-NbC復(fù)合碳化物形貌逐漸由塊狀變?yōu)殡p葉狀、三葉狀、十字狀，鉻的初生碳化物(Cr，F(xiàn)e)7C3由粗大的規(guī)則正六棱柱狀變?yōu)榧?xì)小的不規(guī)則六棱柱狀，其體積分?jǐn)?shù)變小。高鉻鎳鋼基復(fù)合材料熔敷層的顯微組織主要由奧氏體、TiC-NbC復(fù)合碳化物、鉻的碳化物組成。當(dāng)TiC

3、含量為1～4％時(shí)，隨著外加TiC含量的增加，熔敷層的硬度及耐磨性增加。當(dāng)外加TiC含量達(dá)到6％以上時(shí)，熔敷層出現(xiàn)裂紋，焊縫成形較差，有部分TiC顆粒團(tuán)聚在一起。
　　在高鉻鎳鋼基復(fù)合材料熔敷層中，固溶體中Cr的含量比高鉻鎳鑄鐵基復(fù)合材料高。在高鉻鎳鑄鐵基復(fù)合材料熔敷層中，隨著碳含量的降低，固溶體中的Cr含量不斷增加，當(dāng)Cr的固溶量達(dá)到約19％時(shí)，固溶量不再繼續(xù)增加;而在高鉻鎳鋼基復(fù)合材料熔敷層中，隨著外加TiC量的增加，固溶體中C