等離子噴焊鈷基WC復(fù)合耐磨涂層組織與性能探究.pdf

1、從模具、冶金行業(yè)的機(jī)械設(shè)備的破壞實(shí)例發(fā)現(xiàn)，提高工件的耐磨、耐蝕性能是提高其壽命的重要途徑之一，而表面噴焊耐磨層是現(xiàn)階段的研究重點(diǎn)。本文利用正交試驗(yàn)探究噴焊工藝參數(shù)對(duì)噴焊層影響規(guī)律；并探究WC含量變化對(duì)碳化物復(fù)合噴焊層的組織與性能的影響，分析合金元素對(duì)噴焊層的強(qiáng)化機(jī)制影響規(guī)律。
　　研究發(fā)現(xiàn)，噴焊質(zhì)能量越大，噴焊層稀釋率越大，質(zhì)能量處于110~133J/g時(shí)，可以獲得良好的噴焊層成型；噴焊速度νg為80~120mm/min時(shí)，隨噴焊

2、質(zhì)能量增大，噴焊層微觀組織發(fā)生變化：①富W相中Co6W6C、Fe6W6C相逐漸消失。第②WC溶解程度增大，碳化物析出相M23C6成為主要析出強(qiáng)化相。③噴焊層中基體鐵元素溶解量增大，促進(jìn)定向生長(zhǎng)的Laves相析出，Laves相的主要相為Fe2Si；利用正交試驗(yàn)法，探究噴焊層耐磨性能，硬度，稀釋率主次影響因素，為獲得噴焊層良好的耐磨性，優(yōu)化后的最佳工藝為噴焊電流為60A，送粉流量為23.5g/min，νg為80mm/min。
　　WC

3、含量少時(shí)，噴焊層熔體先固溶析出，隨后晶內(nèi)共晶析出，噴焊層組織為細(xì)小枝晶狀組織，密集排列。WC含量增加后，WC作為形核質(zhì)點(diǎn)，異質(zhì)形核結(jié)晶比例增大，晶外析出增多；基體相逐漸呈花簇狀析出，并在相界處析出共晶相。由XRD分析得到噴焊層組織為基體固溶體+共晶析出相+富W相，基體固溶體主要是Co3Fe7、CoFe、FeNi，Ni-Cr-Fe。隨WC含量增加，噴焊層中出現(xiàn)M23C6、MC、M12C、Fe23(C,B)6、Cr3Si型強(qiáng)化相，并且析出比

4、例增大，富W相的主要組成相由Co6W6C變?yōu)閃C；固溶處理使共晶析出相回溶，富W相碎化；800℃×4h時(shí)效后，富W相彌散程度更高，共晶析出相在相界處不連續(xù)析出。
　　噴焊層通過固溶強(qiáng)化與沉淀強(qiáng)化相結(jié)合的方式提高噴焊層耐磨性能，固溶強(qiáng)化主要由于過飽和的αCo固溶體，W溶入強(qiáng)化了αCo固溶體。而共晶析出的碳化物，硅化物是噴焊層主要強(qiáng)化相；富W相形態(tài)與該相中W含量有關(guān)，隨著W含量增大，呈無定型→花紋狀→星形分布→多棱塊狀演變。富W相組成