激光熔覆原位反應(yīng)生成TiC-VC增強(qiáng)鐵基熔覆層的研究.pdf

1、在冶金、礦山、發(fā)電等行業(yè)中，存在嚴(yán)重的設(shè)備磨損問(wèn)題，造成設(shè)備過(guò)早地?fù)p壞，消耗浪費(fèi)了大量的能源、材料、人力等。在易磨損部件表面熔覆具有高硬度、高耐磨性的涂層成為這些領(lǐng)域修復(fù)部件、提高零件使用壽命的重要途徑。本文將鈦鐵、釩鐵、石墨等組分按一定比例混合均勻后預(yù)置在普通碳鋼表面上，采用激光熔覆的方法，制備出原位合成TiC-VC增強(qiáng)的鐵基熔覆層。采用透射電鏡、電子探針、X射線衍射儀等測(cè)試手段及耐磨性試驗(yàn)，對(duì)熔覆層的微觀組織結(jié)構(gòu)和磨損性能進(jìn)行了系統(tǒng)

2、分析，討論了合金粉末中鈦鐵、釩鐵、石墨等的加入量對(duì)熔覆層組織及硬度的影響，并對(duì)熔覆層的耐磨機(jī)制進(jìn)行了分析。 鈦鐵、釩鐵及石墨等組分配制的合金粉末，在激光的作用下，發(fā)生化學(xué)冶金反應(yīng)，原位生成TiC-VC彌散分布的硬質(zhì)相增強(qiáng)鐵基熔覆層。 本文研究了預(yù)置涂層厚度、激光熔覆功率、掃描速度、光斑直徑以及多道熔覆時(shí)的搭接率等對(duì)熔覆層的成形和耐磨性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果指出，當(dāng)預(yù)置涂層厚度為1.5mm，熔覆用功率為2.2kW，掃描速度為3

3、00mm/min，光斑直徑3mm，熔覆過(guò)程采用氬氣進(jìn)行保護(hù)，氬氣流量為20L/min時(shí)，熔覆后可以得到表面較為平整且沒(méi)有裂紋和氣孔，與母材呈冶金結(jié)合的單道熔覆層；多道熔覆時(shí)，當(dāng)搭接率在30％～40％左右時(shí)，可以得到成形較好的大面積的熔覆層。 熔覆用合金粉末中的組分及含量影響著熔覆層中原位反應(yīng)生成TiC、VC的數(shù)量、尺寸、分布及熔覆層的耐磨性能等。當(dāng)組分中Ti：V：C的摩爾比在1：1.8：3.36時(shí)，熔覆層中生成了大量的樹枝狀分布