熔覆工艺对等离子熔覆层组织性能的影响

摘要

等离子表面熔覆技术是一种为了在金属基体材料表面获得熔覆层，进而改变基体表面成分、组织和性能的技术。工艺参数对熔覆层的组织和性均能产生显著影响，对工艺参数合理的改变可以得到性能较好的涂层。对等离子送粉速率、工作电流等参数选择不当会引起气孔、裂纹和变形等缺陷的产生。本课题的目的就在于，通过对熔覆层的组织分析和性能检测，从而对熔覆层组织和性能做出合理的解释，进而为熔覆工艺的改进提供理论依据。
　　本文利用等离子表面熔覆技术，在粉末成分不变的基础上，通过改变电流和送粉量等工艺，得到以Q235钢板为基体的耐磨复合涂层。采用能谱仪（EDS）、光镜（OM）、电子探针（EPMA）、X射线衍射仪（XRD）等分析测试手段对复合层成分、显微组织和物相进行了分析，利用FM-700型全自动显微硬度计对熔覆层进行了硬度的测量。
　　研究结果表明，随着送粉量的减小，熔覆层结合处均有一条很明显的由基体向涂层外延生长的白亮带结合层，熔覆层底部、中部和上部物相差别不大，从基体向熔覆层顶部方向，其主要组织形貌均依次呈现出亚共晶组织、共晶组织和过共晶组织的变化趋势；熔覆层为先析出的碳化物硬质相(Cr，Fe)7C3和γ-Fe以及(Cr，Fe)7C3与γ-Fe组成的共晶化合物，其间固溶了V、Si、Mn、Mo等元素；熔覆层先析出组织(Fe,Cr)7C3随着送粉量的减小有细化趋势，且熔覆层底部与白亮带结合处界限逐渐模糊，未熔粉末和气孔率均依次降低；结合处以及熔覆层的整体平均硬度值均随着送粉量的减小呈下降趋势。
　　电流变化试样熔覆层组织成分与送粉量试样基本无差别。随着电流的增大，熔覆层组织有变粗大的趋势，熔覆层的整体平均硬度值依次减小，样品顶部硬度值依次降低。

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1 绪论

1.1 等离子表面熔覆技术

1.2耐磨复合板

1.3课题研究的意义及内容

2试验材料及测试分析方法

2.1试验材料和设备

2.2 实验方法及试样制备

3工艺对耐磨复合板组织性能的影响

3.1送粉量对熔覆层组织性能的影响

3.2电流对熔覆层组织性能的影响

4结论

致谢

参考文献