電弧噴涂粉芯絲材及其涂層的磨損特性研究.pdf

1、該研究設計了幾種耐磨粒磨損和抗高溫沖蝕磨損的涂層體系.采用低碳鋼帶、鎳帶包覆一定粒度的合金粉、Cr3C2陶瓷粉獲得用于電弧噴涂的粉芯絲材.測試了噴涂層的結合強度、硬度以及抗熱震性能.通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、能譜儀(EDS)等分析手段研究了噴涂層的微觀結構,并研究了稀土元素對FeNiBCrSi系涂層的抗磨粒磨損性能的影響,以及MC系和鎳基噴涂層的高溫沖蝕磨損特性及機理,對噴涂層在溫度為650℃的熱腐蝕行為進

2、行了研究,為研制的幾種熱噴粉芯絲材的工業(yè)應用奠定了理論基礎.該研究獲得的主要成果如下:采用含自熔合金的成分,設計了FeNiBCrSi涂層體系,并添加了一定量的稀土元素.結果表明:涂層的結合強度較高(大于57MPa),稀土對提高涂層結合強度的作用不明顯.稀土能提高涂層的硬度,稀土添加量對提高涂層硬度的最佳范圍約為0.5％~1.0%.稀土能提高涂層的耐磨性,稀土對耐磨性的提高與稀土的含量不是線性關系,稀土含量大于0.7%后,耐磨性稍有下降之

3、后趨于穩(wěn)定.添加稀土提高涂層耐磨性的機理是稀土提高了涂層的塑性和硬度,增強了硬質相與基體之間的結合強度,并且對硬質相形成元素硼進行了有效保護,極大地提高了硼的過渡系數,進而改善了涂層抗磨損性能.含稀土的涂層在磨粒磨損過程中磨損機理為多次塑性變形導致斷裂.此外,還發(fā)現了涂層磨損后其硬度都有所提高,其中稀土含量大于0.7%的涂層硬度提高幅度較大.熱處理對不含稀土涂層的顯微硬度有影響,在650℃以下時,隨著熱處理溫度的提高,顯微硬度有所提高.

4、而對含稀土的涂層影響不大.綜合涂層的抗磨粒磨損性能、抗熱腐蝕性能及抗熱震性能,得出含稀土元素為1.5%的B15配方綜合性能最佳.通過用純鎳帶包覆預制的Cr-B-Si粉以及Cr、Cr3C2、少量B-Fe粉獲得兩種新型熱噴涂粉芯絲材.研究了電弧噴涂鎳基粉芯絲材及市售PS45高鎳鉻合金實心絲材噴涂層的結合強度、顯微組織、相組成、顯微硬度、熱震性能和高溫沖蝕磨損行為.研究了涂層在650℃時的熱腐蝕性能,研究涂層組織與熱腐蝕性能之間的關系,并探討