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1、碳化磚注滲鋼基高級(jí)耐磨合金產(chǎn)品（簡(jiǎn)稱WCSA）性能WCSA是采用高能離子使WC注滲到鋼慕體內(nèi)，使農(nóng)而形成耐犧性很高的碩化鉤（WC）富集層和特殊的組織結(jié)構(gòu)。WC屈高碩陶瓷材料，硬而脆，除了作研除材料外，WC很少直接使用。20世紀(jì)20年代，科學(xué)家發(fā)明了以鉆粘結(jié)的WC基哽質(zhì)合金。作為刀具、模具、量具以及鉆具使用，其耐會(huì)性為高速鋼15-20倍，實(shí)現(xiàn)了一次工具革命。當(dāng)其它行業(yè)欲用碳化餌基傾質(zhì)介金為耐磨材料時(shí)，發(fā)現(xiàn)粉末冶金方法制造的碩質(zhì)介金，需要專門的壓機(jī)和燒結(jié)爐，不可能制造出工程界期望的人尺寸和復(fù)雜形狀零部件。另外，硬質(zhì)合金耐磨性雖髙，但韌性較差
2、，脆性較高，價(jià)格較貴。這些因素使碩質(zhì)合金只在工、量、模、鉆具中得到廣泛應(yīng)用，在其它機(jī)械產(chǎn)品中則應(yīng)用較少。為了把硬質(zhì)合金應(yīng)用到其它機(jī)械產(chǎn)品中，工程界發(fā)展了碳化鉤堆焊技術(shù)和鑲嵌技術(shù)，解決了部分面積較大或形狀復(fù)雜的零部件的農(nóng)面抗序問(wèn)題。但堆焊碳化餌工藝復(fù)雜，堆焊層表面粗糙度較高，堆焊層內(nèi)冇許多孔隙，使用中易脫落：鑲嵌破質(zhì)合金在使用中,特別是用在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)屮的耐序零部件，也經(jīng)常發(fā)生因鑲嵌不牢，而捉前脫落失效或損壞加他機(jī)械冬件的問(wèn)題。北京永尚運(yùn)通表面介金科技冇限公司在國(guó)內(nèi)外率先采用髙能離子注滲技術(shù)，能在各種復(fù)雜形狀零部件的鋼基體上注滲進(jìn)碳化鉤，形成
3、高耐磨的碳化鉤注滲鋼棊合金（WCSA）。WCSA中碳化鉤富集層達(dá)到0.3-0.5mm,碳化鉤硬化層達(dá)到1.2-1.5毫米。該合金具有高硬、高強(qiáng)、高韌、高耐磨性,是鋼的表面改性技術(shù)，機(jī)械零部件表面改性工藝技術(shù)的重耍突破，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外碩面耐序材料的-?項(xiàng)空口，具有國(guó)際先進(jìn)水平。WCSA主要性能和性價(jià)比如下：1WCSA具有良好的綜合力學(xué)性能和很高的耐磨性碳化餌注滲進(jìn)鋼基體內(nèi)，形成冶金結(jié)合，各自濃度成梯度變化，沒(méi)冇宏觀界面，形成特姝的紐織結(jié)構(gòu)，其微觀組織特征詳見(jiàn)圖一。碩化鉤和鋼基體兩?者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，它的農(nóng)而貝有碳化鉤的高硬度、高耐赫性。由于鋼基體
4、農(nóng)層外來(lái)離子的轟擊和注入，在表層產(chǎn)生壓應(yīng)力；無(wú)數(shù)外來(lái)離子進(jìn)入表層內(nèi),充填和釘札在表層原存在的位錯(cuò)、空位等缺陷處，無(wú)數(shù)外來(lái)離子乂使普通鋼基體表層合金化和強(qiáng)化，這一切使表層的拉伸強(qiáng)度和抗疲勞性均有很大捉高。而心部則保持了所選鋼基體原來(lái)的強(qiáng)度和韌性。在表浙和心部間還存在一個(gè)性能漸變的梯度過(guò)渡層,冇效地避免了性能突變時(shí)可能引起的材料破壞。表面硬度根據(jù)客戶要求以及被選擇的鋼基體性能，可在HRC45-68Z間變動(dòng)。WCSA的碩度不是衡量耐磨性唯一因素，軟鋼棊體中WC同樣具有耐磨性，只是比硬鋼基體耐骸性稍差一些。Q235鋼注滲WC厲，其顯微硬度由表及
5、里分布悄況詳見(jiàn)圖二。在冶金，電力，建材等行業(yè)各種劇烈序損工況下，WCSA中的碳化鉤碘化層厚度只在1.2-1.5亳米之間，其碩度稍高于鋼基體破化?!度。但實(shí)踐證明，WCSA的耐磨性能是鋼基體材料的兒倍到兒十倍。這是因?yàn)閃CSA是山顆粒尺寸比納米還小數(shù)I?倍的離子冶金而成，外來(lái)離子經(jīng)過(guò)電子交換后在鋼基體內(nèi)冇的以晶體形式出現(xiàn)，冇的則在晶體中某一個(gè)點(diǎn)陣中存在。WCSA抗磨主要是靠分布在鋼基體內(nèi)眾多微小的WC顆粒來(lái)實(shí)現(xiàn),鋼基體衣層的強(qiáng)度和硬度只是反映WC顆粒遭受磨擦?xí)r不致被蘑損掉的支持能力。離子表面冶金后,在鋼基體表層內(nèi)WC顆粒尺寸微小，數(shù)量眾多
6、，高度彌散,提高了鋼基體表層的強(qiáng)度和碾度，增強(qiáng)了對(duì)WC顆粒支持能力，WC本身高的抗會(huì)本領(lǐng)得到了充分發(fā)揮，宏觀表現(xiàn)岀來(lái)的結(jié)杲就是耐序性很高。也可以說(shuō)在基體表層形成了特殊組織的WC“盔甲”，有WC“盔甲”把關(guān)，山表及里的卿損則奈何不得！有關(guān)WCSA為什么具有如此高的耐磨性，還有待進(jìn)一步從理論上加以系統(tǒng)研究。2WCSA具有較高的紅硬性、熱強(qiáng)性和急冷急熱穩(wěn)定性WCSA在800°C以下溫度工作，不但熱強(qiáng)性好，而且硬度也高，耐磨性很好。為了進(jìn)一步增加耐熱耐詼效果，還可在注滲WC過(guò)程中同時(shí)滲進(jìn)耐熱成分，這些成份的含量可根據(jù)需要加以控制以達(dá)到增加熱強(qiáng)性
7、，提高防氧化能力。由于WCSA中WC及注滲的其它成分在鋼基體內(nèi)是冶金結(jié)合，彌散分布，強(qiáng)韌結(jié)合。雖然兩者膨脹系數(shù)不同，但有梯度過(guò)渡層起緩沖作用，這一切就使WCSA具冇在急冷急熱條件下長(zhǎng)期服役的木領(lǐng)。WCSA使用在冶金燒結(jié)系統(tǒng)、高爐布料系統(tǒng)、軋鋼導(dǎo)衛(wèi)系統(tǒng)耐熱耐磨零部件，電力和水泥等行業(yè)的燃燒器、沸騰爐爐管、朋道耐熱防磨零部件等方面，都取得了十分滿意的耐熱及抗磨效果。特別是處在急冷急熱工況下使用效果更佳。3WCSA工藝性好WCSA生產(chǎn)工藝是：以鋼鐵為原材料，經(jīng)機(jī)械加工制造出各種零部件，通過(guò)高能離子注滲技術(shù)，使WC注滲進(jìn)這些零部件的表層內(nèi)。產(chǎn)品
8、形狀不受限制，工件尺寸范用較寬，特大型零件可在注滲碳化鴨后進(jìn)行焊接組裝;注滲工藝與熱噴涂、堆焊等工藝截然不同，在注滲時(shí),工件衣面粗糙度不受破壞；注滲在為能離子不斷轟擊下進(jìn)行，帶能量的離子轟擊時(shí)使工件升溫，由
