氬弧熔化-注射NiCr-Cr3C2表層復(fù)合材料的研究.pdf

1、為了克服目前制作金屬陶瓷表層復(fù)合材料中存在的結(jié)合強度低、裂紋、碳化物分解嚴(yán)重、成本高等問題,本文采用氬弧熔-注技術(shù)在Q235鋼表面成功制作了低成本的NiCr-Cr3C2表層復(fù)合材料。采用金相顯微鏡、SEM、XRD及EDS對復(fù)合材料層組織及成分進行分析,對復(fù)合材料層顯微硬度進行測量,采用摩擦磨損實驗機測量了復(fù)合材料層的耐磨性能,采用沖蝕實驗機測量了復(fù)合材料層的耐沖蝕性能,并對復(fù)合材料層的耐腐蝕性能進行測試。實驗結(jié)果表明,氬弧熔-注NiCr

2、-Cr3C2表層復(fù)合材料成型良好、無宏觀缺陷,復(fù)合材料層與基體為冶金結(jié)合。氬弧熔-注NiCr-Cr3C2復(fù)合材料層組織復(fù)雜,由Cr3C2、Cr7C3、M7C3、Fe基固溶體等相組成。復(fù)合材料層不同區(qū)域組織形貌差別較大,由表及里依次是頂部的部分未溶Cr3C2顆粒+細小的塊狀M7C3富鉻碳化物,中部存在大量的未溶Cr3C2顆粒+以顆粒為中心的放射狀M7C3富鉻碳化物+部分桿狀和細小塊狀M7C3,底部存在少量的未溶Cr3C2顆粒+大量成束的桿

3、狀M7C3富鉻碳化物。復(fù)合材料層的平均顯微硬度約為1490HV0.1/10左右,遠遠高于基體硬度值。復(fù)合材料層摩擦系數(shù)和基體相當(dāng),在相同的磨損條件下,復(fù)合材料層的磨損量遠遠小于基體,具有很強的耐磨性能,主要磨損方式為磨粒磨損。在相同的沖蝕條件下,復(fù)合材料層的抗沖蝕性能明顯優(yōu)于基體,復(fù)合材料層中未溶Cr3C2顆粒的“陰影效應(yīng)”和基體的“支撐效應(yīng)”相互協(xié)同作用提高了復(fù)合材料層的耐沖蝕性能,沖蝕率呈現(xiàn)出隨沖蝕角θ的增大先增大,然后減小,最后又