复合强化高铬铸铁堆焊金属组织与性能研究
发布时间：2023-10-13 20:11
硬质相为M7C3的高铬铸铁,具有优异的耐磨损性能,作为一种耐磨材料,在工业领域有着较为广泛的应用。高铬铸铁堆焊材料,经常被用于提高工件表面的耐磨性能,堆焊得到的堆焊层硬度高,耐磨性能优异,但脆性大、抗裂性能差。本文设计了以TiC、三元硼化物复合强化高铬铸铁的两种药芯焊带,以期进一步提高堆焊金属的耐磨性能。采用OM、SEM、XRD、硬度试验以及磨损试验等方法,研究了 TiFe、Mo、B、稀土添加量对药芯焊带TIG电弧熔敷堆焊金属组织性能的影响,并从理论上分析了复合强化硬质相Cr7C3等的形成机理,为复合强化高铬铸铁堆焊材料设计提供了技术数据。药芯焊带加入TiFe的堆焊金属主要组成相为M7C3、(Cr,Fe)7C3、NiCrFe和TiC。不加入TiFe时,堆焊金属中M7C3粗大、分布不均匀、数量少,加入TiFe后,M7C3得到了不同程度的细化,硬质相尺寸减小,硬质相分布更加均匀,数量增加。基于Imagepro Plus软件的统计计算结果表明,TiFe添加量3.5%的堆焊金属硬质相体积分数最高为67.10%,TiFe添加量5.2%的堆焊金属硬质相平均尺寸最小,为14.02 μ m。通过Fe-...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 堆焊技术
1.2.1 堆焊技术的应用
1.2.2 堆焊材料
1.3 Fe-Cr-C系合金研究进展
1.3.1 Fe-Cr-C系合金初生碳化物种类
1.3.2 Fe-Cr-C系合金碳化物的细化
1.3.3 Fe-Cr-C系合金的耐磨性能
1.4 课题研究的内容和意义
1.4.1 课题研究的内容
1.4.2 课题研究的意义
第二章 试验材料及方法
2.1 试验材料及设备
2.1.1 试验基体材料
2.1.2 药芯焊带制备材料
2.1.3 试验设备
2.2 药芯焊带及堆焊层的制备
2.2.1 药芯焊带制备
2.2.2 堆焊层制备
2.3 堆焊层性能测试方法
2.3.1 堆焊层组织及物相分析
2.3.2 堆焊层硬度试验
2.3.3 堆焊层耐磨性试验
2.4 热力学计算
第三章 原位合成TiC对高铬铸铁堆焊金属组织性能的影响
3.1 TiC强化高铬铸铁堆焊药芯焊带设计
3.2 钛铁添加量对堆焊金属显微组织的影响
3.3 TiFe对堆焊层物相的影响
3.4 TiFe添加量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
3.5 不同TiFe添加量硬质相尺寸和体积分数计算
3.6 Cr7C3细化机理
3.6.1 Cr7C3生长方式
3.6.2 Fe-Cr-C系合金相图分析
3.6.3 Cr7C3和TiC错配度计算
3.6.4 Fe-Cr-Ti-C系合金热力学计算
3.7 TiFe添加量对堆焊层硬度的影响
3.8 TiFe添加量对堆焊层耐磨性的影响
3.9 本章小结
第四章 Mo、B、稀土含量对堆焊金属组织性能的影响
4.1 过渡B原材料的选择
4.1.1 过渡B的原材料种类对堆焊层显微组织的影响
4.1.2 过渡B的原材料种类对堆焊层物相的影响
4.1.3 过渡B的原材料种类对堆焊层硬度的影响
4.1.4 过渡B的原材料种类对堆焊层耐磨性能的影响
4.1.5 小结
4.2 Mo、B强化高铬铸铁药芯焊带配方设计
4.3 Mo、B含量对堆焊金属组织与性能的影响
4.3.1 Mo、B含量对堆焊金属显微组织的影响
4.3.2 Mo、B含量对堆焊层物相的影响
4.3.3 Mo、B含量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
4.3.4 Mo、B含量对堆焊金属硬质相尺寸和体积分数的影响
4.3.5 Mo-Cr-B-C-Fe系热力学分析
4.3.6 Mo2FeB2阻碍Cr7C3长大机理
4.3.7 Mo、B含量对堆焊层硬度的影响
4.4 稀土含量对堆焊金属组织与性能的影响
4.4.1 不同稀土含量的药芯焊带设计
4.4.2 稀土含量对堆焊金属组织的影响
4.4.3 稀土含量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
4.4.4 稀土对堆焊金属硬质相尺寸和体积分数的影响
4.4.5 稀土含量对堆焊金属硬度的影响
4.5 Mo2FeB2强化高铬铸铁堆焊金属耐磨试验结果与分析
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3853689
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 堆焊技术
1.2.1 堆焊技术的应用
1.2.2 堆焊材料
1.3 Fe-Cr-C系合金研究进展
1.3.1 Fe-Cr-C系合金初生碳化物种类
1.3.2 Fe-Cr-C系合金碳化物的细化
1.3.3 Fe-Cr-C系合金的耐磨性能
1.4 课题研究的内容和意义
1.4.1 课题研究的内容
1.4.2 课题研究的意义
第二章 试验材料及方法
2.1 试验材料及设备
2.1.1 试验基体材料
2.1.2 药芯焊带制备材料
2.1.3 试验设备
2.2 药芯焊带及堆焊层的制备
2.2.1 药芯焊带制备
2.2.2 堆焊层制备
2.3 堆焊层性能测试方法
2.3.1 堆焊层组织及物相分析
2.3.2 堆焊层硬度试验
2.3.3 堆焊层耐磨性试验
2.4 热力学计算
第三章 原位合成TiC对高铬铸铁堆焊金属组织性能的影响
3.1 TiC强化高铬铸铁堆焊药芯焊带设计
3.2 钛铁添加量对堆焊金属显微组织的影响
3.3 TiFe对堆焊层物相的影响
3.4 TiFe添加量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
3.5 不同TiFe添加量硬质相尺寸和体积分数计算
3.6 Cr7C3细化机理
3.6.1 Cr7C3生长方式
3.6.2 Fe-Cr-C系合金相图分析
3.6.3 Cr7C3和TiC错配度计算
3.6.4 Fe-Cr-Ti-C系合金热力学计算
3.7 TiFe添加量对堆焊层硬度的影响
3.8 TiFe添加量对堆焊层耐磨性的影响
3.9 本章小结
第四章 Mo、B、稀土含量对堆焊金属组织性能的影响
4.1 过渡B原材料的选择
4.1.1 过渡B的原材料种类对堆焊层显微组织的影响
4.1.2 过渡B的原材料种类对堆焊层物相的影响
4.1.3 过渡B的原材料种类对堆焊层硬度的影响
4.1.4 过渡B的原材料种类对堆焊层耐磨性能的影响
4.1.5 小结
4.2 Mo、B强化高铬铸铁药芯焊带配方设计
4.3 Mo、B含量对堆焊金属组织与性能的影响
4.3.1 Mo、B含量对堆焊金属显微组织的影响
4.3.2 Mo、B含量对堆焊层物相的影响
4.3.3 Mo、B含量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
4.3.4 Mo、B含量对堆焊金属硬质相尺寸和体积分数的影响
4.3.5 Mo-Cr-B-C-Fe系热力学分析
4.3.6 Mo2FeB2阻碍Cr7C3长大机理
4.3.7 Mo、B含量对堆焊层硬度的影响
4.4 稀土含量对堆焊金属组织与性能的影响
4.4.1 不同稀土含量的药芯焊带设计
4.4.2 稀土含量对堆焊金属组织的影响
4.4.3 稀土含量对堆焊金属硬质相和基体成分的影响
4.4.4 稀土对堆焊金属硬质相尺寸和体积分数的影响
4.4.5 稀土含量对堆焊金属硬度的影响
4.5 Mo2FeB2强化高铬铸铁堆焊金属耐磨试验结果与分析
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3853689
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