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《高鋁青銅等離子噴焊層的組織及抗熱震性能.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第18卷第5期粉末冶金材料科學與工程2OI3年10月V01.18No5MaterialsScienceandEngineeringofPowderMetallurgyOct.2013高同鋁姻青月銅IⅡJ等離子噴焊層的組織及抗熱震性能李文生,王大鋒,董洪峰(蘭州理工大學甘肅省有色金屬新材料國家重點實驗室,蘭州730050摘要:采用等離子噴焊工藝在45鋼基體上制備高鋁青銅噴焊層,研究噴焊層的微觀組織、相結構、成分及抗熱震性能,并探討熱震失效機制。結果表明,基體中的Fe元素向噴焊層縱深方向擴散,界面處呈擴散冶金結合特
2、征;噴焊層形成Ⅱ、丫2及p相包圍k相生長的細小組織,共析體(c【2)析出受到抑制,組織韌性較強;經(jīng)600℃加熱淬水的33次熱震實驗后噴焊層表面仍保持良好;因界面兩側成分不同導致熱膨脹系數(shù)不匹配產(chǎn)生了熱應力,在界面處出現(xiàn)了水平裂紋和龜裂紋,水平裂紋出現(xiàn)較早且在熱應力作用下擴展較快,最終導致噴焊層界面處部分剝落失效。關鍵詞:高鋁青銅;微觀組織;失效機制;熱震性能中圖分類號:TG174.442文獻標識碼:A文章編號:1673.0224(2013)5—723—06Microstructureandthermalshoc
3、kresistanceofhigh—aluminumbronzecoatingdepositedwithplasmasprayweldingLIWen—sheng,WANGDa—feng,DONGHong—feng(LanzhouUniversityofScienceandTechnology,StateKeyLaboratoryofAdvancedNonferrousMaterials,Lanzhou730050,China)Abstract:High—aluminumbronzecoatingwasfabr
4、icatedon45carbonsteelsubstratebyplasmaspraywelding.Themicrostructure,phasestructure,composition,thermalshockresistanceandfailuremechanismofthecoatingwerestudied.TheresultsshowthatFeinthe45carbonsteelsubstratediflusesintothecoating.thecoatingcombinesfirmlytot
5、hesubstrateinametallurgyway.Thecoatingiscomposedofq,"/2,Bandkphases,inwhichkphaseisdispersedintothematrixofc【,72and13.Owingtotheformationoftheeutecoid(c【—葉2)berestrained,thetoughnessisimproved.Thecoatingmaintainsgoodsurfaceafter33cyclesthermalshockcooledinto
6、coldwaterfromheatedat600℃.Sincethecompositionandtherinalexpansioncoeficientaredifferentaroundinterface,horizontalcracksandturtlecracksappearintheinterfacebetweenthecoatingandsustrateduetotherma1stress.Horizontalcracksextendquicklyundertheactionofthermalstres
7、sandfinallyresultintheoccurenceof1argeareaspallation.Keywords:high—aluminumbronze;microstructure;failuremechanism;thermalshock新型高鋁(All4%(質(zhì)量分數(shù)))過共析銅合金[】1,因不銹鋼制品的互溶性大,產(chǎn)品表面易產(chǎn)生劃痕及拋光具有硬度高(370~400HB)、強度高f抗壓強度達1200成本高等問題,而且可減少修模次數(shù)及模具損耗,提MPa,抗拉強度大于580MPa)、減磨性能好、耐磨性高
8、模具的使用壽命。好、剛性穩(wěn)定、導熱系數(shù)高、在鐵中固溶度低、粘著然而新型高鋁過共析銅合金材料制作模具塞塊時傾向小等優(yōu)良性能I2],被用于替代拉伸、壓延不銹鋼加工困難、成本高、不易安裝,而且因其性脆,塊體制品時所使用的Crl2、合金鑄鐵、球墨鑄鐵等傳統(tǒng)鐵模具易出現(xiàn)整體壓潰、開裂現(xiàn)象[,,影響該材料的廣基模具材料f】,],不僅可以解決傳統(tǒng)鐵基模具生產(chǎn)泛工業(yè)化應用。熱熔敷模具制備技術是有效解決