感应熔覆原位合成ticni基熔覆层的组织与性能研究

《感应熔覆原位合成ticni基熔覆层的组织与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本文利用感应熔覆的方法，在454钢表面感应熔覆一定成分的Ni60A+(Ti+C)合金粉末，得到了原位自生的TiC颗粒增强的Ni基复合熔覆层。根据热力学原理计算了体系各可能生成物的吉布斯自由能，计算结果表明体系中Ti与C的反应的自由能最低，为主反应；计算还表明在大气气氛下体系可生成多种氧化物。进行了感应器的设计，对于单匝感应器无论怎样调整参数均无法得到熔覆层，对于螺旋上升式增加的多杂感应器缺点是熔区较宽，容易流淌，但在实际使用中只要调整到合理的熔覆参数，可以满足制备熔覆层的要求，并未出现流淌现象。对于盘式感应器，熔区窄，成型好但效率低，结合

2、本实验的实际情况，采用了第二种设计。通过设计出的感应器制备出了四种不同(Ti+C)含量的熔覆层，结果表明只有在(Ti+C)含量为15％时满足制备要求，因此只针对此熔覆层进行了性能测试。TiC／Ni基熔覆层／基底的界面处有一层很窄的白亮带，熔覆层熔区内为典型的铸态树枝晶组织，熔覆层组织主要由7-Ni奥氏体枝晶、M23C6、TiC等相组成，并且有少量NiO夹杂。熔覆层的硬度耐摩擦磨损、冲蚀性能均优于Ni60A熔覆层。摩擦磨损试验结果表明，磨损机理为磨粒磨损。TiC颗粒含量的增加有利于提高其耐磨性能和耐冲蚀性。最后对TiC的合成机理进行了分析，首先

3、Ni60粉末被加热到熔化状态，使得[Ti+C】沉浸在Ni基合金的熔体中，TiC的生成是由反应Ti+C=TiC的进行，当Ti、C在熔体中的质量分数达到反应的浓度条件时，即通过原位合成TiC。TiC的生长机理以溶解一析出机制为主。高温时，TiC在镍熔体中的溶解度很大，可以完全溶解在镍熔体中，随温度和溶解度的降低，将从液相脱溶形成品胚。TiC形核时，在对称晶面的生长速度相同，容易形成对称结构。关键词：感应熔覆，原位合成，TiC，研究StudyonstructureandperformanceofInductioncladdingInsitusynt

4、hesizedTiC／Ni-basedcladdingcoatingsWangBaoyang(MaterialProcessingEngineering)DirectedbyProf．WangYinzhenAbstractInsitusynthesizedTiCparticulatereinforcedNi—basedcompositecladdingscanbesuccessfullyachievedemployingdefiniteamountof(Ni60+Ti+C)on45steelbyinductioncladding．Accord

5、ingtoprincipleofthermodynamics，Gibbsfreeenergyofeverypossibleproductofthesystemiscalculated．Theresultshowsthatinthesystem，thereactionbetweenTiandChasthelowestGibbsfreeenergyandisthemainreaction．Itisalsoshownthatthesystemcangeneratemanyoxides．Inductorsaredesigned，forsingle—t

6、urninductor,claddingsCan’tbeobtainednomatterhowtheparameterisadjusted．Theflawofthespiralascendingmannerinductoristhewidemeltingzoneandeasytoflow．Butinpractice，therequestofpreparingcladdingsandnotflowingCanbesatisfiedaslongastheparameterisreasonable．Fordisk-typeinductor,thes

7、trongpointsarethenarrowmeltingzoneandtheniceappearance．Accordingtothepractice，theseconddesignisadopted．Fourcladdings谢t11differentcontentof(Ti+C)arepreparedusingtheinductor．Theresultshowthatonlythecladdingwith15％(Ti+C)canmeettherequirements．Sosometestsaredoneaboutthiscladdin

8、g．ThereisanarrowwhiteandbrightbeltattheinterfaceofTiC／Nicladdingandfundus．Inthemol