TiC-VC-MoC颗粒增强铁基耐磨堆焊层组织与性能研究

摘要

本文通过在药皮中加入石墨、钛铁、钒铁、钼铁等组分，使其通过电弧冶金反应生成具有高硬度的TiC、VC、Mo<,2>C等碳化物颗粒，研制出TiC-VC-Mo<,2>C颗粒增强Fe基的耐磨堆焊焊条。采用透射电镜、电子探针、X射线衍射仪、能谱分析等现代分析测试手段及耐磨性试验，研究了TiC-VC-Mo<,2>C颗粒增强Fe基耐磨堆焊层的组织结构和性能，讨论分析了焊条药皮中钛铁、钒铁、钼铁加入量与堆焊层组织、硬度与耐磨性的关系，分析了该焊条具有高耐磨性及良好抗裂性的微观机理。试验结果表明：(1)该焊条通过化学冶金反应可以生成TiC、VC、Mo<,2>C硬质相，高度弥散分布的碳化物使堆焊层硬度达到HRC59以上。(2)焊条药皮中钛铁、钒铁、钼铁加入量对堆焊工艺性、抗裂性及堆焊层硬度和耐磨性有显著的影响，当药皮中加入8-10﹪石墨，12-15﹪FeTi，10-12﹪FeV，2-3﹪FeMo，可获得耐磨与抗裂性能兼备的堆焊层。(3)堆焊层组织为低碳马氏体+碳化物，耐磨性优良，是D317的2倍以上。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1课题的背景与实际意义

1.1.1磨损造成的损失

1.1.2耐磨堆焊材料简介

1.1.3课题的国内外研究现状

1.2.课题的提出

1.3主要研究内容

第2章试验材料及试验方法

2.1熔敷金属设计

2.1.1碳化物类型及其选择

2.1.2合金系统选择

2.2焊条药皮渣系选择

2.3试验方法

2.3.1熔敷金属的试样制备

2.3.2工艺试验、抗裂性试验及硬度测试

2.3.3显微组织观察与分析

2.3.4透射电镜下的组织观察及微区成分测定

2.3.5X射线衍射

2.3.6耐磨性试验及磨损面分析

第3章堆焊层显微组织与性能

3.1堆焊层碳化物形成分析

3.1.1碳化物形成热力学分析

3.1.2电弧堆焊条件下碳化物形成分析

3.2堆焊层的显微组织及碳化物形态

3.3第二相的TEM形貌及精细结构

3.4药皮主要组分加入量对熔敷金属的组织与性能的影响

3.4.1合金元素的过渡

3.4.2药皮主要组分加入量对堆焊层组织性能的影响

第4章堆焊焊条的工艺性、抗裂性与耐磨性

4.1碳化物对焊条工艺性的影响

4.2熔敷金属的抗裂性分析

4.3熔敷金属的耐磨性研究

4.3.1耐磨性实验结果

4.3.2磨损形貌分析

4.3.3磨损机制探讨

第5章结论

致谢

参考文献