同步送粉等离子束表面冶金合金化涂层的凝固组织特性及形成机理

摘要

采用自行研发的同步送粉式直流放电压缩电弧等离子束表面冶金技术,利用不同粒度、不同密度、不同形状的混合粉末颗粒,在普通低碳钢表面获得了工程厚度的均匀致密的铁基合金涂层.利用OM、SEM、EDS、EMPA及XRD法研究了该合金化涂层的显微组织、物相组成、溶质分布及基材热影响区的凝固组织特征.结果表明,等离子表面冶金合金化涂层对基材具有良好的润湿性,基材表面熔化区的形成使得涂层与基材实现了完全的冶金结合.快速凝固合金化涂层具有分层凝固特征,从底部具有外延生长的平面晶到中部近等轴晶及表层的穗状晶.凝固组织为固溶了大量Cr及少量B、Si的极度过饱和的γ-(Fe,Ni)枝晶及枝晶间合金硼碳化物(Cr,Fe)7(C,B)3与γ-(Fe,Ni)共晶组织的复相组织.