采用碳弧堆焊技術(shù),通過(guò)改變堆焊電流,在16Mn基材表面堆焊Fe-05合金粉塊,制備具有原位生成增強(qiáng)相的鐵基合金涂層。分析不同堆焊電流對(duì)堆焊層顯微組織、硬度和耐磨性的影響。結(jié)果表明,涂層主要由基體α-（Fe,Cr）固溶體和原位合成的（Fe,Cr）₇C₃、Cr₂₃C₆、Cr₇C₃、Fe₂B、Fe₃B及Cr Fe B等硬質(zhì)相組成。從堆焊表面到基材,顯微硬度總體呈下降趨勢(shì),隨著堆焊電流的增加,涂層的顯微硬度明顯增高。涂層耐磨性隨堆焊電流的增加呈先上升后下降的趨勢(shì),堆焊電流為250 A時(shí)的涂層耐磨性最高,堆焊電流為270 A時(shí)的涂層耐磨性最低。 

【文章來(lái)源】：熱加工工藝. 2020,49(20)北大核心

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【部分圖文】：

不同堆焊電流下合金涂層和基材結(jié)合界面的顯微組織

圖3為2#試樣堆焊層的X射線衍射圖。由圖可知，涂層中可能存在的物相主要有α-（Fe,Cr）、（Fe,Cr)7C3、Cr23C6、Cr7C3、Fe2B、Fe3B、Cr Fe B等相，對(duì)應(yīng)涂層顯微組織中的黑色組織為基體α-（Fe,Cr）固溶體，白色物相主要為原位合成的（Fe,Cr)7C3、Cr23C6、Cr7C3、Fe2B、Fe3B及Cr Fe B等，這些都是組織中的硬質(zhì)相。2.3 堆焊層顯微硬度與耐磨性分析

圖2分別為不同堆焊電流下1區(qū)（a-1#,a-2#,a-3#）、2區(qū)（b-1#,b-2#,b-3#）及近表層（c-1#,c-2#,c-3#）的顯微組織形貌。由圖2可知，1區(qū)的白色物相數(shù)量明顯少于其他區(qū)域，這是由于在堆焊過(guò)程中，近熔合線處都有一定數(shù)量的基體熔化，熔化了的基體與堆焊金屬相混合，因稀釋作用而引起成分發(fā)生變化，從而導(dǎo)致該區(qū)域組織也發(fā)生變化。另外，由圖還可以看出，電流不同的同一區(qū)域顯微組織形態(tài)不同：230A的涂層中1區(qū)（a-1#）白色物相形態(tài)主要為較粗大的塊狀和粒狀；250A時(shí)1區(qū)（a-2#）白色物相形態(tài)大部分呈菊花狀和粒狀，且組織細(xì)小；270 A時(shí)1區(qū)（a-3#）有條塊狀碳化物出現(xiàn)，并且組織比較粗大。230 A電流下2區(qū)（b-1#）中白色物相的數(shù)量較少，且基本呈等軸的六邊形塊狀。而隨著電流的增加（250A），白色物相的數(shù)量開(kāi)始增多，形態(tài)也轉(zhuǎn)變?yōu)檩^細(xì)的六邊形塊狀。當(dāng)電流繼續(xù)增加到270A時(shí)（b-3#），該區(qū)域白色物相變成了粗大的條塊狀，且呈密集的類(lèi)似網(wǎng)狀分布。白色物相隨電流增加，數(shù)量和尺寸增加的原因可能是在堆焊過(guò)程中，隨著電流的增加、熱輸入增加，在相同的冷卻速度條件下，電流大的涂層高溫停留時(shí)間較長(zhǎng)，所以從液相中首先析出的初生碳化物等物相也較多，晶粒也較粗大。近表層（c-1#,c-2#,c-3#）的顯微組織隨著距熔合線距離的增加，溫度梯度減小、冷卻速度增加及向自由空間散熱，導(dǎo)致組織明顯比2區(qū)組織粗大，以電流為230 A(c-1#）和270 A(c-3#）的區(qū)域組織變化最為明顯，尤其是堆焊電流為230A時(shí)（c-1#），該區(qū)域的白色物相由較細(xì)小的等軸狀變?yōu)榇执蟮臈l塊狀。2.2 堆焊層物相分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3214560