资源描述：
《反应等离子熔覆（cr，fe）7c3／γ-fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、反应等离子熔覆（Cr，Fe）7C3／γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性第29卷第1期2007年1月北京科技大学JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeUingV0I.29N0.1Jan.2007反应等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/y-Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性刘均波1,2王立梅3黄继华21)潍坊学院机电系,潍坊2610412)北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083.'3)潍坊学院信控系,潍坊261041摘要以Fe—Cr—C合金粉末为原料,采用反应等离子熔覆技术,在45#钢表面制得以原位生成初生
2、相(Cr,Fe)7C3为增强相的新型陶瓷复合材料涂层.利用SEM.XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度,分别在室温干滑动磨损及高温滑动磨损条件下测试了涂层的耐磨性,并讨论了其磨损机理.结果表明,涂层组织包括(Cr,Fe),C3增强相和7一Fe固溶体与少量(Cr,Fe),c3构成的共晶,该涂层在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性.关键词金属陶瓷复合材料涂层;反应等离子熔覆;显微组织;耐磨性分类号TG174.44反应熔覆技术是在激光或等离子等高能量束熔覆过程中通过元素或化合物间的化学反应"原位合成"金属陶瓷等涂层的一种新型涂
3、层技术.近年来,反应熔覆技术受到了国内外的普遍关注…1.利用该技术可在5CrMnMo钢表面制备出TiC/Ni,TiC/Ti,TiC—TiB2/Ni基金属陶瓷涂层【2J.(Cr,Fe),C3金属陶瓷具有硬度高,耐腐蚀性及抗氧化性好等优点,常被用作耐磨或抗氧化涂层的增强相.固溶了大量合金元素的2'-Fe奥氏体固溶体具有良好的塑性,韧性及较高的强度,以高硬,强耐磨的(Cr,Fe)C3金属陶瓷作为增强相,以韧性,塑性良好的一Fe固溶体作为基体的(Cr,Fe),C3/7一Fe复合材料涂层,可望具有优异的常温及高温耐磨性能[.本文以廉价的Fe—Cr—C合金粉末为原料利
4、用反应等离子熔覆技术在45#钢表面制备了以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相,以7-Fe固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶为基体的新型陶瓷复合材料涂层.通过SEM,XRD,EDS和显微硬度计等分析了涂层的显微组织和硬度;在室温干滑动磨损及400～600℃高温滑动磨损条件下评价了耐磨性能,并对其磨损机理进行了探讨.1实验材料及方法反应等离子熔覆基材为45#钢,试样尺寸为收稿日期:2005—10—12修回日期:2006-09-22基金项目:河南省杰出入才创新基金资助项目(No.0421001000)作者简介:刘均波(1973一),男,博士研究生
5、;黄继华(1962一),男,教授,博士生导师50mm×20mm×10mm.实验采用Fe—Cr—C合金粉末为原料,其粒度为一200～+300目左右.熔覆设备采用DRF-1型全自动反应等离子熔覆机床,熔覆原理如图1所示.反应等离子熔覆工艺参数为:工作电流300A,工作电压45V,选用氩气为工作气,工作气流量1.5L?min_..熔覆过程中,采用专用送粉器进行同步送粉.用JSM-5800型扫描电子显微镜观察显微组织;采用日本理学Dmax一2200pc旋转阳极x射线衍射仪并结合S一530型LinkISIS能谱仪进行物相鉴定;在MH一6型半自动显微硬度计上进行显微硬
6、度测量,载荷为1.96N,加载保持时间为10s.室温干滑动磨损实验在MXP一2000型摩擦磨损试验机上进行;选取硬度为HV798的淬火+低温回火处理的GCrl5钢环作为对磨环,被测试样为45#钢和反应等离子熔覆(Cr,Fe),C3金属陶瓷复合材料涂层试样,载荷100N,相对滑动速度0.5652ITI?s～,磨损滑动行程2034ITI.室温干滑动磨损实验和高温滑动磨损实验均选取45#钢作为标样.为满足试验机对试样尺寸的要求,将标样和反应等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/7-Fe金属陶瓷复合材料涂层试样均用电火花切割成尺寸为6mm×6mm×7mm的矩形块,作为磨
7、损上试样,以试样的6mm×6mm表面作为磨损面;下试样为圆盘状,选取具有较高的高温硬度及优良的抗氧化性能的镍基高温合金GH22(室温硬度HV500)作为盘形下试样.载荷98N,相对滑动速度0.15m?s一,滑动距离508m.利用精度为0.1mg的StartoriusBS第1期刘均波等:反应等离子熔U{Cr,Fe),C3/Y—Fe金属陶瓷复合材料涂层的耐磨性ll0gs_~电子天平称重发生高温磨损前后试样的质量,并计算出磨损失重,实验结果均取三个试样的平均值.直流电流图1反应等离子熔覆原理简图Fig.1Simplifiedschematicofreactive
8、plasmaclad2实验结果与讨论2.1反应等离子熔覆(Cr,F
