Fe90-WCP復(fù)合涂層組織與性能研究.pdf

1、不銹鋼是泵制造業(yè)中的重要材料，提高不銹鋼的硬度和耐磨性而不降低其耐蝕性是一個極其重要的課題。等離子堆焊/激光熔覆技術(shù)是一種先進的表面強化方法，形成的涂層具有良好的組織，但是有時單靠焊接參數(shù)或合金粉末成分的改變無法滿足要求，這時可以在等離子堆焊或激光熔覆過程中施加磁場，獲得所需要的組織與性能，因此它們的應(yīng)用逐漸受到重視。
　　本文采用不同的工藝制備Fe90/WCP復(fù)合涂層，研究其顯微組織及性能變化。使用光學(xué)顯微鏡（OM）及透射電子顯

2、微鏡（TEM）進行涂層組織觀察；使用X-射線衍射儀（XRD）進行涂層物相分析；使用掃描電子顯微鏡（SEM）和電子探針（EPMA）進行涂層化學(xué)成分分析；使用維氏硬度計和洛氏硬度計測定涂層硬度；使用摩擦磨損試驗機進行涂層耐磨性測試；使用CS300電化學(xué)動電位掃描儀進行電化學(xué)腐蝕測試。
　　研究結(jié)果表明：
　?。?）不同焊接電流下等離子堆焊工藝獲得的Fe90涂層由馬氏體組織和(Cr,Fe)7C3，CrFeB，CrB與Fe3Si等碳

3、硼化合物組成。當焊接電流為130A時，涂層的組織細密均勻，硬度最高，耐磨性最佳；隨著焊接電流增加，涂層中枝晶尺寸變大，羽毛狀枝晶間組織減少，點狀和條狀枝晶間組織增多，涂層的硬度與耐磨性均降低，耐蝕性基本不變。
　?。?）不同碳化鎢含量下等離子堆焊工藝獲得的Fe90/WCP復(fù)合涂層組織由馬氏體，奧氏體和硬質(zhì)相(Cr,Fe)7C3，WC，W2C，層片狀(Fe,W)6C，網(wǎng)狀(Cr,Fe)23C6和長條塊狀Cr3C2等碳化物組成。碳化鎢

4、的溶解與鐵基合金元素作用形成共晶組織，以層片狀，含有細長孔的不規(guī)則塊狀等結(jié)構(gòu)析出。隨著碳化鎢含量增加，樹枝晶尺寸減小，且未溶的碳化鎢顆粒出現(xiàn)“沉底”的現(xiàn)象。在Fe90合金粉末中添加碳化鎢硬質(zhì)顆粒，既能提高涂層的耐磨性也能提高涂層的耐蝕性，但是為了兼顧涂層的耐磨性和耐蝕性，要綜合考慮碳化鎢的含量與距離熔合線的遠近。
　　（3）磁場作用于激光熔覆工藝時獲得的Fe90涂層均由馬氏體基體和Cr7C3型碳化物，CrFeB與Fe2B型硼化物等