發(fā)布時間：2020-10-24 20:37

　　 近年來,耐磨合金的開發(fā)和研究已趨于平緩,但隨著科技的不斷發(fā)展,新型的且具有更加優(yōu)異性能的耐磨合金還在等待著被開發(fā)。由于耐磨材料在工業(yè)領(lǐng)域的消耗中占有非常大的比例,導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的升高。因此,對耐磨材料及抗磨技術(shù)的不斷開發(fā)及系統(tǒng)研究具有重大而深遠(yuǎn)的意義。為拓展耐磨材料的研究范圍,本課題以Al、Fe、Cu、Cr、Co為主控元素,以W/Mo為調(diào)節(jié)元素,通過改變W/Mo的含量,分析W/Mo對合金堆焊層組織性能的影響。本實驗采用等離子堆焊的方法來制備耐磨損堆焊合金,并對合金堆焊層的組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析測試,研究了不同W/Mo含量下該系堆焊合金的顯微組織結(jié)構(gòu)、顯微硬度、耐磨損性能、耐腐蝕性能和熱膨脹性能等。經(jīng)研究分析得到如下結(jié)論:(1)對于AlFeCuCrCoW_x而言,當(dāng)W含量為1.0mol時,合金堆焊層的力學(xué)性能達(dá)到最佳(硬度最高、耐磨性最好),硬度值為525HV,磨損失重為0.16g;其耐腐蝕性能也為最佳,腐蝕失重為0.012g;通過熱膨脹實驗分析發(fā)現(xiàn)AlFeCuCrCoW的熱穩(wěn)定性最佳,其相變溫度為738.85℃,試樣的伸長量為129.542μm,線膨脹系數(shù)為0.65‰。綜上可知,AlFeCuCrCoW的綜合性能最佳。(2)對于AlFeCuCrCoMo_x而言,當(dāng)Mo含量為1.5mol時,合金堆焊層的硬度最高,硬度值為560HV;耐腐蝕性能最佳,腐蝕失重為0.003g,但是磨損量在x=0.8時最小,即隨著Mo含量的增加,其耐磨損性能變差,但耐腐蝕性能逐漸增強(qiáng),并在x=1.5時達(dá)到最佳;通過熱膨脹實驗分析發(fā)現(xiàn)AlFeCuCrCoMo_(1.5)的熱穩(wěn)定性最佳,其相變溫度為734.85℃,伸長量及線膨脹系數(shù)分別為116.985μm和0.58‰。(3)AlFeCuCrCoW_x和AlFeCuCrCoMo_x堆焊層的物相組成均主要是金屬間化合物。當(dāng)W含量和Mo含量分別達(dá)到1.0mol和1.5mol時,組織中的金屬間化合物種類和數(shù)量達(dá)到最大,AlFeCuCrCoW的組織為枝晶狀,而AlFeCuCrCoMo_(1.5)的組織為等軸晶,兩種合金的晶界處均有彌散分布的細(xì)小顆粒,組織均勻。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG455
【部分圖文】：

圖 2.1 堆焊合金層制備流程圖Fig. 2.1 Preparation process of high-entropy surfacing alloys（1）利用如圖 2.2 所示的電子天平稱量出預(yù)先設(shè)計好的合金粉末，將稱好的充分混合并攪拌均勻，之后將合金粉末放入烘干爐中進(jìn)行烘干，本實驗所使?fàn)t如圖 2.3 所示，烘干參數(shù)為：溫度 200℃，時間 2h，隨爐冷卻。藥 粉原 料粉 劑處 理混 粉 烘 干配 粉篩 粉成 型.2 堆焊合金層的制備流程

圖 2.1 堆焊合金層制備流程圖Fig. 2.1 Preparation process of high-entropy surfacing alloys（1）利用如圖 2.2 所示的電子天平稱量出預(yù)先設(shè)計好的合金粉末，將稱好的充分混合并攪拌均勻，之后將合金粉末放入烘干爐中進(jìn)行烘干，本實驗所使?fàn)t如圖 2.3 所示，烘干參數(shù)為：溫度 200℃，時間 2h，隨爐冷卻。藥 粉原 料粉 劑處 理混 粉 烘 干配 粉篩 粉成 型.2 堆焊合金層的制備流程

圖 2.4 試板Fig. 2.4 Test board完的試板利用等離子弧堆焊機(jī)進(jìn)行堆焊，等離子堆焊用等離子弧產(chǎn)生的高溫將合金粉末與基體表面迅速加等離子弧離開試板后焊縫金屬自動冷卻，形成一層合著電弧溫度高、傳熱率大、穩(wěn)定性好、熔深可控性強(qiáng)制在 5%～15%之間，有利于充分保證合金材料的性能數(shù)，可以對堆焊層的厚度、寬度以及硬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶嶒炦x用等離子弧堆焊來制備堆焊合金，圖 2.5 為本實子弧堆焊機(jī)的具體操作過程如下：將烘干完的試板放放置一塊等厚度的試板作為引弧板，打開焊接電源、，使焊槍對準(zhǔn)引弧板，進(jìn)行焊接。焊接參數(shù)為：電弧速度 4mm/s，氣體流量 12~15L/min。焊后待試板完全清理干凈，處理完的試板如圖 2.6 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2854951