低碳钢表面耐磨熔覆层的研究

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1、摘要震动筛的工作环境比较恶劣，磨损破坏非常严重，致使筛板使用寿命较短，既严重影响了生产效率，也降低了生产的经济性。在低碳钢筛板表面熔覆一层耐磨材料，既可保留低碳钢较高的塑、韧性，又大大提高了表面层的硬度和耐磨性，可以较好的满足筛板的耐磨损要求，延长使用使命，提高生产效率，同时节省了材料，提高了生产的经济性。在低碳钢高频感应熔覆中，存在的主要问题是熔覆工艺性能如覆层表面成形、脱渣性、熔覆层厚度和均匀性以及与基体材料的结合强度等较差，熔覆层组织中有大量的夹渣、气孔等缺陷，硬度较低，耐磨性能较差。针对以上问题，本课题研究了低碳钢表面高频感应熔覆耐磨覆层的工艺性能以及组织和性能。熔剂正交

2、试验结果表明：(1)熔覆台金粉料中加入3％左右的硼酐、8～12％左右的焊剂43l和少量氟化物时，可以有效地去除粉料表面的氧化物，降低其熔点，使脱渣容易、表面成形美观，覆层厚度可达2．5mm：促使覆层与基体材料形成牢固的冶金结合：同时可以基本消除熔覆层中的夹渣、气孔等缺陷，得到致密细小的熔覆层组织和强化相。(2)随熔剂加入量的增加，熔覆层表面的花状、枝晶状、块状和条状共晶体增加，熔覆层硬度和耐磨性能不断提高，硼酐量不超过3％、焊剂431量不超过12％时提高显著。继续增加则花状、枝晶状共晶体减少，块状、条状共晶体过度长大成长条状，导致硬度和耐磨性都有所下降。(3)在高频感应熔敷Fe基

3、耐磨层时，熔剂中的硼酐对其工艺性能影响比较显著，焊剂431次之，1％左右的萤石、冰晶石等氟化物影响不显著。通过熔剂对工艺性能以及组织和性能的综合影响，得出在熔覆台金粉料中加入3％左右的硼酐、8～12％左右的焊剂431和l％左右的氟化物时，效果最好。对Crl382&3Ni2熔覆合金层的组织和性能研究结果表明：(1)X射线衍射和扫描电镜能谱分析结果表明，Crl382Si3Ni2熔覆合金层表面组织为：致密的放射状组织上分布着大量块状、条状的共晶体。放射状组织为马氏体(co】2Fel88)相和Y一(Fe—C卜Ni—c)合金固溶体相的混合组织上均匀覆盖着大量的花状和枝Ii摘要晶状共晶体。花

4、状、枝晶状以及块状和条状共晶体均为(cr，Fe)7C3、cr23c6、Fe3c、Fe2B、M“2B、F。3Si等碳化物、硼化物析出相和金属间化合物形成的的其晶体。(2)显微硬度测试平均硬度值为：块状共晶体为85lHV，条状共晶体为739HV，花状共晶体为598HV，枝状共晶体为545HV。由于致密紧固的花状和枝晶状共晶体对Crl382si3Ni2熔覆合金层表面组织的包覆作用以及高硬度的块状、条状共晶体的支撑保护作用，crl382si3Ni2熔覆合金层表层的平均硬度可以达到57HRc，磨损失重增加平缓，载荷由5N增加到65N而磨损失重仅增加152％，耐磨性较好，可以较好的满足使用要

5、求。通过本课题的研究，确定了熔剂对熔覆层工艺性能以及组织和性能的影响，得出了优化的熔剂加入量，得到了硬度较高、耐磨性较好的合金熔覆层。关键词：高频感应熔覆，耐磨熔覆层，工艺性能，组织和性能AbstractThewor“ngenVironment0fVmralingsieVeissoformidableth缸itswearingbreakageisVeryheaVyandmeworkinglifeofthesieveplateisshonenedNotonlytheproductivityisinnuencedbutalsotheeconomicalef“ciencVisreduc

6、ed．Whendepositedawear。reslstantIayeronthesurfaceofmildsteelsieVepJate，thehi曲plasticityandductilityofnlildsteelcanbepreservedaswellast}lehardnessa11dwea卜resistanceofthedepositlayercanbeimproVedgreatlywmchcansatisfythewear．resistingrequest，prolongthewofkinglifeofthesievepIate，improvetheproducti

7、VitylaIldenhancetheeconomicale街ciencybecauseofmatefialssaving．Themainproblemsinhi曲一雠quencyinductiondepositarematmeprocessingpropeniessuchasthesurfacequality’detachability．thicknessofthela”r，combinatiOnOfthe1ayerwitllthebasemetal；sawfulaswella