【摘要】：目的在Fe-x Cr-3.5B-0.1C藥芯焊絲中加入不同含量的鉻,了解鉻含量對(duì)堆焊合金硼化物形貌以及耐磨性能的影響。方法采用CO_2氣體保護(hù)堆焊的方法在Q235鋼基板上制備Fe-Cr-B系耐磨合金,利用光學(xué)顯微鏡、XRD、SEM等方法觀察堆焊合金層的顯微組織結(jié)構(gòu),以及濕砂橡膠輪磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)堆焊層進(jìn)行磨粒磨損試驗(yàn)。結(jié)果堆焊合金層主要由鐵素體枝晶、馬氏體、珠光體和硼化物組成,硼化物隨著Cr含量的增加發(fā)生Fe_2B到M_2B(M=Fe,Cr)的轉(zhuǎn)變,它主要分布在金屬基體的連續(xù)網(wǎng)狀和魚骨狀結(jié)構(gòu)中。凝固過(guò)程中,當(dāng)Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于9%時(shí),首先形成初生M_2B顆粒,隨后形成共晶的M_2B和BCC結(jié)構(gòu)的Fe基固溶體,這種共晶的微觀結(jié)構(gòu)主要由基體和長(zhǎng)條狀的M_2B硼化物組成。從Cr與(Fe,Cr)的原子數(shù)分?jǐn)?shù)比值可以看出,硼化物發(fā)生從Fe_2B→(Fe,Cr)_2B→(Cr,Fe)_2B的轉(zhuǎn)變。鉻含量對(duì)Fe-Cr-B系耐磨堆焊合金的組織、硼化物形貌有較大影響。由于硼化物空間結(jié)構(gòu)的變化,硼化物的顯微硬度會(huì)隨著鉻原子進(jìn)入Fe_2B而逐漸提高。結(jié)論隨Cr含量的增加,及共晶硼化物硬質(zhì)相的析出,堆焊合金的硬度和耐磨性呈現(xiàn)持續(xù)提高的趨勢(shì)。當(dāng)Cr含量為20%時(shí),合金中生成的長(zhǎng)條狀M_2B相作為耐磨骨架無(wú)序的分布且鑲嵌于基體中,合金耐磨料的磨損性能比Cr含量為9%時(shí)的提高了約7.4倍。
[Abstract]:Aim to investigate the effect of chromium content on the morphology of boride and wear resistance of surfacing alloy by adding chromium in Fe-x Cr-3.5B-0.1C flux-cored wire. Methods Fe-Cr-B series wear resistant alloy was prepared on Q235 steel substrate by CO_2 gas shielded surfacing. The microstructure of the surfacing alloy layer was observed by optical microscope and XRD,SEM. The abrasive wear test of the surfacing layer was carried out on the wet sand rubber wheel abrasive wear tester. Results the alloy layer was mainly composed of ferrite dendrite, martensite, pearlite and boride. With the increase of Cr content, the boride changed from Fe_2B to Mx2B (MxFe, Cr), and the alloy layer was composed of ferrite dendrite, martensite, pearlite and boride. It is mainly distributed in the continuous reticulation and fish-bone structure of the metal matrix. In the solidification process, when the mass fraction of Cr is more than 9%, the primary M _ 2B particles are formed, and then eutectic M _ x _ 2B and Fe-based solid solutions with BCC structure are formed. The microstructure of the eutectic is mainly composed of a matrix and a strip-like M _ 2O _ 2 B boride. It can be seen from the atomic fraction ratio of Cr to (Fe,Cr) that boride is transformed from Fe_2B (Fe,Cr) _ 2B (Cr,Fe) _ 2B. Chromium content has a great influence on the microstructure and boride morphology of Fe-Cr-B system wear-resistant surfacing alloy. Due to the change of boride space structure, the microhardness of boride increases gradually with chromium atom entering Fe_2B. Conclusion with the increase of Cr content and the precipitation of eutectic boride hard phase, the hardness and wear resistance of surfacing alloy continue to improve. When the content of Cr is 20%, the wear resistance of the alloy is about 7.4 times higher than that of the alloy with 9% Cr, and the long-strip Mx2B phase formed in the alloy is disorderly distributed as a wear-resistant framework and embedded in the matrix, and the wear resistance of the alloy is about 7.4 times higher than that of the alloy with 9% Cr content.
【作者單位】： 北京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;北京市生態(tài)環(huán)境材料及其評(píng)價(jià)工程技術(shù)研究中心;
【分類號(hào)】：TG455

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本文編號(hào)：2456864