含WC鎳基合金粉末熔覆工藝及熔覆層組織和性能研究.pdf

1、耐磨件工作時，受到摩擦作用使零件尺寸改變而失效。為了提高其使用性能、延長其服役壽命，本文采用氬氣保護電阻爐熔覆技術(shù)，以不同熔覆工藝參數(shù)(熔覆溫度分別為1200℃、1230℃、1260℃，保溫時間分別為10min、30min、50min)，在A3鋼板表面制備一層厚度為1～2mm的WC增強鎳基熔覆層，采用OM、SEM、XRD、顯微硬度儀、洛氏硬度儀及磨損試驗機等檢測設備，分析碳化鎢的分布、熔覆層組織特征及相的組成、鋼板基體組織及結(jié)合方式，測

2、試熔覆層顯微硬度、洛氏硬度，進行磨損試驗及磨損形貌的觀察，優(yōu)化熔覆層合金粉末中碳化鎢含量及熔覆工藝。
　　研究結(jié)果表明:熔覆試樣由鋼板基體、過渡層和熔覆層三部分組成，在1230℃最高熔覆溫度下保溫時間10min時，試樣熔覆層表面平整、過渡層寬度為150um～250um，碳化鎢分解量少。過渡層中各元素含量介于鋼板和熔覆層粉末中元素的含量，各元素擴散充分，鋼板和熔覆層以冶金結(jié)合為主。
　　熔覆層組織主要包括粘結(jié)相、碳化鎢及鎳基自

3、熔性合金粉末形成的硬質(zhì)相。XRD分析結(jié)果顯示，熔覆層粘結(jié)相主要是奧氏體，其包括Fe0.64Ni0.36和Ni2.9Cr0.7Fe0.36等相;碳化鎢主要包括WC和W2C;硬質(zhì)相主要由碳化物及硼碳復合化合物等相組成，其中碳化物則分別以M23C6和M7C3兩種形式存在。距離過渡層較近的鋼板基體組織以珠光體為主。
　　隨著碳化鎢含量的增加，熔覆層的洛氏硬度不斷提高;當碳化鎢含量為35％時，熔覆層洛氏硬度值為47.3HRC，是鋼板基體硬度

4、值的3倍以上，比65Mn提高約25％。熔覆層中粘結(jié)相顯微硬度為654.9HV、碳化鎢為1695.3HV。
　　隨著碳化鎢含量的增加，磨損率總體上呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢，當碳化鎢含量在35％時耐磨性最好，磨損率為0.08mg/m，約是鋼板基體耐磨性5倍，約是65Mn耐磨性4倍。試樣端面磨損形貌中犁溝數(shù)量少、深度淺，碳化鎢等硬質(zhì)顆粒剝落量少。
　　綜上所述，當熔覆層合金粉末中碳化鎢含量為35％，熔覆溫度為1230℃、保溫時間為1