本文關(guān)鍵詞：鐵基碳化鎢等離子熔覆層的制備及其性能研究

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【摘要】：本文依據(jù)等離子熔覆材料的設(shè)計原則,實驗碳含量為1.0%、2.8%和4.0%,碳化鎢含量為0%、5%、12%、20%和35%的鐵基碳化鎢等離子熔覆層。對粉末流動均勻性、熔覆層宏觀形貌、等離子熔覆稀釋率和等離子熔覆層微觀特征進(jìn)行研究,以考察混合粉末等離子熔覆的工藝性能;通過金相觀察和掃面電鏡分析、顯微硬度和摩擦磨損性能實驗方法,研究了鐵基碳化鎢等離子的熔覆層微觀組織和力學(xué)性能,討論了C和WC含量的變化對等離子熔覆層微觀組織和性能的影響規(guī)律。通過對鐵基合金和碳化鎢的級配,在額定的送粉電壓范圍內(nèi),等離子熔覆送粉速度變化的偏差值為0.08~0.11,近似均勻送粉,可以實施等離子熔覆;對熔覆參數(shù)優(yōu)化后,均能獲得成型優(yōu)良、組織致密的熔覆層;經(jīng)計算,熔覆層的稀釋率分布在24~35%之間。隨著鐵基合金碳含量的降低,等離子熔覆層組織由過共晶向共晶組織過渡,Fe52(4.0%C)等離子熔覆層組織主要為過共晶組織,熔覆層主要由γ(Fe,Cr)、α(Fe,Cr)和六方棱柱狀的初生碳化物(Fe,Cr)7C3組成;Fe51(2.8%C)等離子熔覆層組織主要為過共晶組織和共晶組織,覆層主要由γ(Fe,Cr)、α(Fe,Cr)和集束板條狀共晶碳化物(Fe,Cr)7C3和少量的初生碳化物組成;Fe50(1.0%C)等離子熔覆層組織主要為共晶組織,熔覆層主要由γ(Fe,Cr)和集束板條狀共晶碳化物組成;共晶和過共晶碳化物均勻分布,奧氏體填充在碳化物之間的空隙內(nèi),以粘結(jié)相的形式存在。三種鐵基合金熔覆層的硬度隨著鐵基合金碳含量的減小依次降低,鐵基合金熔覆層的摩擦系數(shù)隨鐵基合金碳含量變化波動不大,磨損量隨著鐵基合金碳含量的減小逐漸增加。隨著碳化鎢加入量的增加,等離子熔覆層的微觀組織中六方棱柱狀的初生碳化物(Fe,Cr)7C3逐漸減少,集束板條狀共晶碳化物(Fe,Cr)7C3逐漸增加,熔覆層組織中出現(xiàn)了少量的Fe3W3C、Fe6W6C、W2C和WC等硬質(zhì)相;初生碳化物和共晶碳化物在熔覆層中均勻分布,周圍由金屬粘結(jié)相包圍,外加WC硬質(zhì)相在的分布呈現(xiàn)不規(guī)則的狀態(tài)。隨著碳化鎢含量的增加,Fe52、Fe51、Fe50熔覆層的硬度依次提高,并且Fe51和Fe50熔覆層的硬度值逐漸接近,但仍比Fe52熔覆層的硬度值低;鐵基合金熔覆層的摩擦系數(shù)隨碳化鎢含量變化仍波動不大,磨損量隨碳化鎢含量的增加逐漸減小。
【關(guān)鍵詞】：鐵基合金 碳化鎢 等離子熔覆 微觀組織 耐磨性能
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-17
• 1 緒論17-29
• 1.1 前言17
• 1.2 等離子熔覆技術(shù)17-24
• 1.3 鐵基碳化鎢等離子熔覆層的研究現(xiàn)狀24-28
• 1.4 研究目標(biāo)與內(nèi)容28
• 1.5 實驗技術(shù)路線28-29
• 2 實驗材料及方法29-37
• 2.1 實驗材料29
• 2.2 實驗方法29-34
• 2.3 鐵基碳化鎢熔覆層的設(shè)計與制備34-37
• 3 鐵基碳化鎢混合粉的熔覆工藝性能研究37-45
• 3.1 混合粉的流動性分析37-38
• 3.2 等離子熔覆層宏觀形貌分析38-42
• 3.3 熔覆層稀釋率42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 WC含量對鐵基碳化鎢熔覆層組織和性能的影響45-56
• 4.1 WC含量對鐵基碳化鎢熔覆層微觀組織的影響45-48
• 4.2 WC含量對鐵基等離子熔覆層中碳化物分布的影響48-50
• 4.3 WC含量對鐵基熔覆層性能的影響50-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 5 碳含量對鐵基碳化鎢熔覆層組織和性能的影響56-70
• 5.1 碳含量對鐵基碳化鎢熔覆層微觀組織的影響56-61
• 5.2 鐵基合金碳含量對等離子熔覆層中碳化物分布的影響61-63
• 5.3 碳含量對熔覆層性能的影響63-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 6 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 作者簡歷76-78
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：660875