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金属基原位自生陶瓷硬质相复合强化堆焊层研究

高海亮

  本课题的题目是金属基原位自生陶瓷硬质相复合强化堆焊层研究。主要研究以铁基为基础再加入钒铁、硼铁和高碳铬铁等,采用等离子弧堆焊技术对合金粉末进行熔敷,通过焊接冶金反应,使其原位自生成陶瓷硬质相,在硬质相和基体的相互作用下,达到强化的效果,使熔覆层性能提高。实验是通过调整配方各成分的比例,经过反复的实验和对比得到元素的合适配比,从而使合金耐磨性能达到最佳状态。 实验采用等离子弧熔敷技术制备一系列Fe-Cr-V-C系及Fe-Cr-B-C系堆焊合金.实验借助光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及湿砂磨损试验机等实验设备进行检测、试验,研究不同合金元素加入量对熔覆层显微组织与性能的影响规律。实验结果表明:(1)堆焊合金耐磨性优良,当合金中存在较多数量的硬质相,且硬质相周围基体组织呈均匀分布时,能够提高硬质相与基体界面的结合强度,显著提高材料耐磨性.(2)在Fe-Cr-V-C系合金中,由于钒的加入而原位自生为碳化钒,熔敷层由碳化钒、M7C3复合物和马氏体基体组成,碳化钒与断续网状M7C3碳化物构成坚实的耐磨骨架结构,大大提高熔敷层的耐磨性。(3)当钒含量达到26.2%(质量分数,下同),含铬13.4%时力学性能最佳,平均硬度达到64.9HRC,磨损失重降低到0.0784g。(4)在Fe-Cr-B-C系合金中,由于硼元素的加入,堆焊过程中形成大量硼化物、碳化物,在熔覆层中起到定扎骨架作用,有效地提高熔覆层的耐磨性。(5)硼添加量为5%,铬添加量16.0%时,熔覆层的耐磨性能最佳,熔覆层的硬度达到66.1HRC,磨损量为0.1383g。……   
[关键词]:等离子弧堆焊;铁基合金;耐磨性;硬质相
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:沈阳工业大学2011年
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