等離子束表面冶金Fe基涂層的研究.pdf

1、等離子束表面冶金技術(shù)是采用等離子高能束流為熱源在金屬表面獲得優(yōu)異的耐磨、耐蝕、耐熱、冶金結(jié)合的、低成本的涂層技術(shù)，它具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 本文在理論分析和工礦現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用相結(jié)合的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了A、B、C三種不同的適合等離子束表面冶金專(zhuān)用的Fe基合金粉末，采用同步送粉的方式，以高能等離子束作為加熱源，得到了等離子束表面冶金Fe基涂層。 論文探討了等離子束表面冶金Fe基合金冶金過(guò)程，該過(guò)程是一個(gè)快

2、速非平衡結(jié)晶過(guò)程，隨著等離子炬的移動(dòng)，合金熔池的形成與凝固是同時(shí)進(jìn)行的。合金粉末不斷進(jìn)入熔池內(nèi)形成熔體而熔化；在熔池中，隨著等離子束的移動(dòng)，液態(tài)金屬不斷快速順序凝固，因此可以將表面冶金過(guò)程看作一個(gè)分階段、連續(xù)反應(yīng)的過(guò)程。詳細(xì)分析了等離子束表面冶金熔池的凝固機(jī)理、凝固特征及對(duì)凝固組織的影響。 應(yīng)用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針、X射線(xiàn)衍射等手段，詳細(xì)研究了表面冶金層中的組織成分結(jié)構(gòu)特征。等離子束表面冶金層底部屬于典型的外延式

3、平面晶組織；過(guò)渡到表面冶金層頂部是較規(guī)則的樹(shù)枝狀組織和等軸晶組織。表面冶金層組織中晶粒生長(zhǎng)受結(jié)晶學(xué)各向異性影響。從與基體的結(jié)合界面到冶金層表面，涂層中的成分分布呈現(xiàn)不均勻的微觀擾動(dòng)。表面冶金區(qū)與基體之間則存在白亮帶，它是以平面晶的生長(zhǎng)形態(tài)沿?zé)崃鞣较蛏L(zhǎng)出來(lái)的，白亮層的形成表明涂層與基體實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合。 在表面冶金層中，往往會(huì)出現(xiàn)各種缺陷，論文主要研究了氣孔和裂紋兩種缺陷的形成原因和形成機(jī)理。針對(duì)鐵基涂層，論文還提出了等離子