B和Mo對鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料影響的研究.pdf

1、本論文將鋼結(jié)硬質(zhì)合金的優(yōu)異性能賦予鋼基體表面，獲得了具有高硬度、高耐磨性與高耐腐蝕性能且界面結(jié)合優(yōu)異的鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料。研究了B和Mo的摻入對鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層燒結(jié)溫度、力學(xué)性能、物相組成以及微觀結(jié)構(gòu)的影響，并將其應(yīng)用于機(jī)械零件表面改性，獲得了較好的效果。 本研究在鋼基體表面制備了M、3B、4B、5B、3BMo五類鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料。確定了硬質(zhì)相和粘結(jié)相的體積分?jǐn)?shù)，B、Mo等合金組分添加量以及粘結(jié)劑PVB的添加量。

2、確定了制備鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料的工藝流程，主要包括成形料漿的制備工藝、鋼基體的處理、覆層坯體的成形工藝與覆層材料的燒結(jié)工藝等四大部分。 確定了覆層材料的燒結(jié)工藝制度。燒結(jié)真空度為1.0×10-2～1.0×10-3Pa；燒結(jié)溫度制度為:以10℃/min從室溫加熱至400℃保溫30min，繼續(xù)以10℃/min加熱至1000℃保溫30min，然后以5℃/min的速度升溫至最高燒結(jié)溫度保溫30min，再隨爐自然冷卻。 通過燒結(jié)實(shí)

3、驗(yàn)確定了各體系覆層材料的燒結(jié)溫度，并分析了B和Mo的添加對覆層材料燒結(jié)溫度的影響。結(jié)果表明，B添加后，有效的降低了覆層材料的燒結(jié)溫度,3B覆層材料的燒結(jié)溫度相比M覆層材料的燒結(jié)溫度降低50℃。隨著B質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，燒結(jié)溫度有所提高。在3B覆層配料基礎(chǔ)上添加Mo，覆層材料的燒結(jié)溫度相對Mo添加前升高25℃。 研究了鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料的硬度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能，分析了B和:Mo的添加對覆層材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，B添加后，覆

4、層材料無論是洛氏硬度還是維氏硬度都有所提高，洛氏硬度可提高2HRA，維氏硬度提高28.38Kgf/mm2。隨著B質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，覆層硬度進(jìn)一步提高。在3B覆層配料基礎(chǔ)上添加Mo后，3BMo覆層的洛氏硬度相對3B覆層提高1.4IHRA，維氏硬度提高17.67Kgf/mm2。覆層受壓應(yīng)力或受張應(yīng)力時，B的加入均降低了覆層材料彎曲強(qiáng)度，但隨B含量的增加而降低。無論覆層受壓應(yīng)力還是受張應(yīng)力，添加Mo的3BMo覆層材料的彎曲強(qiáng)度相對Mo未添加的3

5、B覆層材料的彎曲強(qiáng)度有所提高，覆層受壓應(yīng)力時提高237.47MPa，覆層受壓應(yīng)力時提高237.10MPa。 采用干摩擦磨損與沖蝕磨損兩種方式研究了鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料的摩擦磨損性能。結(jié)果表明，與M覆層材料比較，添加B和Mo后的覆層材料的耐磨性均有不同程度的提高。研究了覆層材料的耐腐蝕性能，結(jié)果表明，鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層具有比鋼基體更優(yōu)越的耐腐蝕性能。 研究了鋼結(jié)硬質(zhì)合金覆層材料中的物相組成、硬質(zhì)相與粘結(jié)相的分布狀態(tài)以及覆層與