高鉻鑄鋼表面激光熔覆陶瓷相增強(qiáng)Fe基熔覆層的研究.pdf

1、軋輥?zhàn)鳛檐垯C(jī)的主要部件，在冶金行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，在鋼材軋制過程中，由于軋輥與鋼材之間存在嚴(yán)重的磨損，使用一段時(shí)間后的軋輥經(jīng)常出現(xiàn)磨損和部分剝落等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。本文結(jié)合激光熔覆和原位自生金屬陶瓷復(fù)合涂層的優(yōu)點(diǎn)，利用激光熔覆技術(shù)在高鉻鑄鋼基體上原位合成陶瓷復(fù)合相增強(qiáng)鐵基熔覆層。采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、顯微硬度計(jì)、滑動磨損試驗(yàn)機(jī)以及箱式電阻爐等測試分析手段，對激光熔覆層的顯微組織和性能進(jìn)行

2、了系統(tǒng)的研究。
　　本文采用德國ROFIN光纖激光器，利用激光熔覆技術(shù)和預(yù)置粉末法在高鉻鑄鋼表面進(jìn)行試驗(yàn)，研究了正離焦量、線能量、預(yù)置粉末厚度以及多道搭接率對熔覆層表面形貌、幾何尺寸、稀釋率以及性能的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)激光功率為1000W、掃描速度為5mm/s、正離焦量為15mm、離焦處光斑直徑約為2mm、預(yù)置粉末厚度0.8mm、搭接率約為30％、純氬氣保護(hù)、氣體流量約為15L/min時(shí)，可以獲得熔覆層表面平整度較高、與基體組

3、織呈良好冶金結(jié)合且熔覆層內(nèi)部無裂紋、夾渣、氣孔等缺陷的Fe基熔覆層。
　　研究了不同釩鐵和硼鐵加入量對熔覆層組織和性能的影響。熔覆層中條狀和塊狀VB增強(qiáng)相均勻彌散分布于基體中。當(dāng)熔覆粉末中硼鐵含量為32.8％（wt％）時(shí)可以獲得抗裂性較好的熔覆層。隨著熔覆層中硼鐵加入量的增加，熔覆層的表面平整度逐漸變差，熔覆層的硬度逐漸提高。熔覆層中除了生成VB外，還出現(xiàn)了鐵硼化合物，這些鐵硼化合物在提高熔覆層的硬度同時(shí)也增加了熔覆層的開裂傾向，

4、導(dǎo)致熔覆層中裂紋的出現(xiàn)。
　　研究了不同釩鐵和碳化硼配比對熔覆層組織和性能的影響。熔覆層中原位合成的條狀和塊狀VB以及花瓣?duì)頥C增強(qiáng)相均勻彌散分布于基體中。采用V∶(B，C)為1∶1.2的合金粉末制得的熔覆層成形較好、硬度較高，平均硬度為1023HV0.3。其熔覆層的耐磨性是基體材料的4-5倍。高鉻鑄鋼材料的磨損機(jī)制主要為粘著磨損和磨粒磨損，而熔覆層的磨損機(jī)制主要為粘著磨損。
　　研究了鉬鐵的加入量對VC-VB熔覆層組織與性