等离子熔覆Fe-Cr-C合金涂层工艺优化及性能研究

发布时间：2021-04-11 12:37

　　目的采用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备Fe-Cr-C合金熔覆层,提高基材表面的硬度和耐磨性。方法通过正交试验确定最佳工艺参数,用SEM、EDS、XRD分析熔覆层的组织结构和物相,用显微硬度计和摩擦磨损试验机测试熔覆层的硬度和耐磨性。结果工作电流和送粉速度对等离子熔覆层的硬度和磨损量的综合影响最为显著,最佳工艺参数为:工作电流110 A,扫描速度110 mm/min,送粉速度6 r/min,搭接率40%,离子气流量1 L/h。熔覆层硬质相为（Cr,Fe）₇C₃,其余物相为γ-Fe、（Fe,Cr）、（Fe,Ni）、（Fe,C）、（Fe,Ni）₂₃C₆、Cr₇C₃、Ni₃Si、Fe₃Mo、Fe₂Nb。最优参数试样熔覆层的平均显微硬度为545.1HV_0.5,比Q235钢基体的硬度高3倍左右。经过5 h摩擦磨损试验后,其总磨损量为0.25 g,比基体磨损量减少约2/3;磨损体... 

【文章来源】：表面技术. 2020,49(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

摩擦系数与磨损时间的关系曲线

图10为S0、S2、S9、S17磨损5 h后的表面磨痕形貌。对比四组试样可知，与S0相比，S2、S9、S17的磨痕深度均变小，熔覆层表现出较好的耐磨性。由表6可知，S17的磨损体积V和磨损率Wr均是最小的，由此可见，最优参数试样具有优异的耐磨性能。3 结论

S9与S2的SEM显微结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]Q235钢表面熔覆Fe-TiC-TiN等离子熔覆层的性能分析[J]. 刘立新,唐静,张洁溪.  粉末冶金工业. 2019(05)
[2]药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B合金组织及耐磨性[J]. 贾华,李萌,刘政军.  沈阳工业大学学报. 2020(01)
[3]工艺参数对钴基合金等离子熔覆残余应力的影响[J]. 来佑彬,王冬阳,杨波,吴海龙,孙铭含,李响.  表面技术. 2019(06)
[4]中碳Fe-Cr-C堆焊合金成分设计与热处理工艺优化[J]. 杨健,周野飞,陈树海,黄继华,杨庆祥.  焊接学报. 2019(01)
[5]TiB2+TiC含量对等离子熔覆Ni55基复合材料涂层显微组织及耐磨性能的影响（英文）[J]. 张新杰,崔洪芝,王佳峰,张国松,赵玉桥,孙康.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019(01)
[6]Fe-Cr-C系硬面合金及其硬质相的研究进展[J]. 禹润缜,刘胜新,王朋旭,黄智泉,魏建军.  材料导报. 2018(21)
[7]Ni3Al基高温自润滑复合涂层的制备和摩擦学性能[J]. 李文生,范祥娟,杨军,朱圣宇,胡伟,孙洋.  摩擦学学报. 2018(06)
[8]Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金的显微组织及耐磨性[J]. 刘政军,贾华,勾健.  焊接学报. 2017(06)
[9]Q235钢表面等离子喷焊钴基自熔性高温合金工艺分析[J]. 赵洪运,田泽,贺文雄,张连旭.  焊接学报. 2017(02)
[10]金属激光直接成形最佳搭接率计算及试验验证[J]. 来佑彬,张本华,赵吉宾,刘伟军,赵宇辉.  焊接学报. 2016(12)

博士论文
[1]Fe-Cr-C-B堆焊合金的纳米CeO2改性及机理[D]. 勾俊峰.哈尔滨工业大学 2018



本文编号：3131269