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自熔性合金粉末粘结剂的设计

臧晓蓓

   为了解决传统热喷焊工艺的预制涂层过程中存在的粉末浪费问题,本文引入了粘结剂理论,以镍基自熔合金粉末Ni60和铁基自熔合金粉末Fe30为原料,采用粘结剂将自熔合金粉末预涂在试样表面,然后对其进行中频感应加热重熔,制备耐磨抗蚀涂层,并对涂层组织形貌及相关的性能进行研究。研究了粘结剂的种类、成分、性质及粘结原理,根据粘结剂的种类不同配制不同的粘结剂浓度、混粉比例、烘干温度,最佳的粘结剂组合:30%的A以8.5%混粉,烘干温度为200℃;2%的C以7%混粉,烘干温度为140℃。采用中频线圈感应加热重熔设备对预制涂层进行重熔制备涂层。硬度测试表明,Ni60粘结剂预粘结涂层可使硬度提高3倍,Fe30合金粉末涂层的硬度比基体提高1.5倍,与传统热喷焊工艺制备的涂层提高基体硬度的倍数相同,但是孔隙率要较传统热喷焊工艺制备涂层低,说明粘结剂的存在提高了涂层的致密度。组织形貌分析可以看出Ni60合金粉末涂层组织分布均匀,均由亮白的基体上分布着黑色的硬质相组成,存在少量孔洞、夹杂及氧化物,未见大的气孔与裂纹。Ni-Si固溶体基体中分布着硬质相,包括硼化物(Ni_3B、Ni_2B、Cr_2B、CrB)、硅化物(Ni_3Si)、碳化物(Fe_3C、Cr_7C_3)和M_(23)C_6(Cr_(23)C_6、(Fe,Ni)23C_6)。粘结剂可改善硬质相的存在状态,使原来的聚集分布转变为弥散分布,起到了一定的弥散强化作用。Fe30合金粉末涂层中粘结剂在使用过程中提高了Fe基自熔合金粉末的流动性,改变了润滑角,该涂层中多种复杂的以奥氏体为基的金属间化合物,如碳化物、铬化物、硼化物等,这些金属间化合物具有硬度高和熔点高的特点。C粘结剂预制重熔后制备的Ni60和F30涂层具有良好的抗磨损性能且摩擦副匹配恰当。耐腐蚀性能与传统焊喷工艺制备涂层相似,均比涂层高。……   
[关键词]:粘结剂;中频感应加热重熔;显微硬度;摩擦磨损性能;腐蚀性能
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国石油大学2010年