稀土、碳化物對鐵基自熔性合金的噴焊層組織和性能的影響研究

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1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要港口、礦山機(jī)械的易磨損件的消耗量一直很大，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文根據(jù)港口、礦山機(jī)械裝載機(jī)抓斗在操作條件下對其性能的要求，采用粉末火焰熱噴焊工藝在普通低碳鋼上噴焊優(yōu)化的鐵基合金粉末，制備了適合其特殊工況條件下，耐磨性能較好的復(fù)合涂層，并對噴焊層的組織、耐磨和耐蝕性能進(jìn)行了研究。采用固相團(tuán)聚法成功地將稀土硅鐵合金粉末(I也SiFe)直接加入了合金粉末，有效地防止了合金元素的偏析，保證了合金粉末的均勻分散性。采用火焰熱噴焊工藝制備了復(fù)合涂層，用磨粒磨損試驗機(jī)進(jìn)行磨損試驗，研究了稀土、碳化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對涂層噴焊性和耐磨粒磨損性能的影響。利用XRD，SEM等測試手段，系

2、統(tǒng)地研究了稀土、碳化物對噴焊層組織結(jié)構(gòu)和性能的影響。研究結(jié)果表明，在稀土硅鐵合金添加量為O．5％時，涂層的耐磨性能最好，為純鐵基合金粉3倍多；作為硬質(zhì)相的碳化物添加量在30％時，耐磨性能較好。碳化物含量過高，脆性增大，不利于耐磨性。SEM涂層組織觀察表明，稀土硅鐵不僅可以細(xì)化組織，還可以改變碳化物的分布，使之成細(xì)小、不連續(xù)的均勻分布，能夠在很大的程度上提高耐磨性，同時還可以阻止不利元素在晶界的擴(kuò)散，使夾雜物形態(tài)改變，提高涂層韌性。采用全浸法，在不同介質(zhì)條件下研究稀土加入量對涂層耐腐蝕性能的影響。研究表明稀土的加入對于涂層在不同的介質(zhì)中的耐蝕性能的影響是不同的，在中性溶液中沒有明顯的作用，

3、在稀的鹽酸溶液中反而加速了腐蝕行為的發(fā)生，只有在硝酸溶液中，可以顯著提高噴焊層的耐蝕性能。由于噴焊材料各組成之問的交互作用影響的存在，本文采用了有限制的混料均勻?qū)嶒灧椒▽姾覆牧线M(jìn)行設(shè)計，對涂層的耐磨性能進(jìn)行研究分析，從而獲得最優(yōu)性能的粉末配方。最后，對稀土在噴焊層中的作用機(jī)理以及噴焊層的磨料磨損機(jī)理進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：熱噴焊，磨粒磨損，均勻試驗，復(fù)合涂層江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTInthisthesis，accordancewiththerequirementinperformancewhentheloadingmachineisintheconditionofrunning

4、，Thepowderflamethermalspray-weldingmethodwasadoptedandthecompositecoatingwaspreparedwhichisabletoenduretheabrasionwell．InordertoaddtheREintothealloypowder,SolidIntegrationMethodWasadopted．Thecompositecoatingwaspreparedbyflamethermalspray-weldingmethoditwasabradedonabrasivewearmachinetostudyitsabr

5、asiveresistanceVopertyandtostudytheeffectofthequantityfractionofRESiFeandcarbideontheabrasivewearpropertyofthecoatingandthespray-weldingquality．TheimmersedmethodWasadoptedtostudythecorrosionperformanceofthecoatingintheconditionofneutralandfeebleacid．Usingseveraltechniquessuch勰XRD、SEM、EDSandTEMtod

6、eterminecomposition,phaseandmorphologyofthecoating．TheresultsshowthatitsabrasiveresistancepropertyisthebestwhentheamountoftheRESiFeWaS0．5％．whichiSmorethantreblethatoftheironalloy．itsabrasiveresistancepropertyisthebestwhentheamountoftheWCw嬲30％．whentheamountistoobi啦thebrittlenessincreaSed，whichisno

7、tbenefittotheabrasiveresistanceproperty．ThemicrostructureofthecoatingbySEMshowsthattheRESiFenotonlyCanmakethespraylayermicrostructurefineandhomogeneous，butalsocallchangethedistributionofcarbide，atthesanletimecanprevent