高铝青铜等离子喷焊层元素互扩散性能研究

摘要

课题组研发了一种拥有自主专利权的高硬度、高减摩新型过共析高铝(12.5～15wt％)青铜,采用快速凝固双流高压气雾水冷技术将其制备为粉体材料,结合热涂(熔)敷模具制备技术,解决了铸态合金整体压溃问题,降低了冲压模具的制备与修复成本、缩短生产周期.前期研究发现:涂(熔)敷层中Fe、Al元素含量较之合金粉末有明显变化,涂层越厚表面硬度越低,磨损量反而减小,与经典的Archard粘着磨损、Rabinowicz磨粒磨损模型等摩擦学理论相悖.涂(熔)敷层凝固组织中富Fe、Al的硬质k相形态及分布是影响涂层硬度的主要因素,因此有必要研究热涂(熔)敷过程中Fe、Al元素在涂(熔)敷层界面中的互扩散特性与分布,以及其对涂(熔)敷层摩擦学性能的影响.采用等离子喷焊工艺在45#钢基体上制备厚度为4mm的喷焊层，并将喷焊层沿层深方向，距界面1mm,2mm,3mm的位置进行水平分层切割，研究不同厚度下Fe, Al元素界面扩散对高铝青铜等离子喷焊层摩擦磨损性能的影响。