Q235钢表面等离子熔覆制备FeAl金属间化合物涂层的性能研究

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1、ClassiEedIndex：UDC：XihuaUniversityMasterDegreeDissertationTheresearchofPlasmacladdingpreparationFe—AIintermetalliccompoundcoatingperformonthesurfaceofQ235steelCandidate：zhoushandongMajor：MaterialsProcessingEngineeringStudentID：212009080503014Supervisor：Prof．WeiXiao

2、weiMay，2012西华大学学位论文独创性声明＼一作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任．学位论文作者签名：J司山栎日期：7矿12．f●o指导教师签名：枞谤即日期7,Ab!≯．￡．；9西华大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了

3、解学校有关保留、使用学位论文的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西华大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，西华大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文．(保密的论文在解密后遵守此规定)学位论文作者签名：l司山梧、日期：洲2工30指导教师签名：氇以彳节日期沙，2。r。；-I西华大学硕士学位论文摘要本文采用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备Fe．灿金属间化合物涂层，并对熔覆层进行了金相观察、显微硬度的

4、测试，然后利用XRD、SEM等方法对Fe．触金属问化合物涂层的显微组织结构和性能进行研究。本文中制备的Fe-AI金属问化合物熔覆层应该是无气孔、裂纹等明显缺陷，与基体为良好的冶金结合的同时要保证较低的稀释率。所以为了获得良好的熔覆层，本文对等离子熔覆工艺展开了如下研究：(1)首先采用正交设计对熔覆工艺进行合理设计：在预制层厚度为定值2mm、喷嘴高度为10mm时，等离子熔覆的最佳工艺参数为转移弧电流为140A、转移弧电压为36V、电弧摆动速度为1200ram／min、离子气流量为0．3m3／h、焊接速度为30irlll]／mi

5、n、电弧摆动宽度为20．5mm、保护气流量为0．8m3／h。(2)制备了三组舢含量不同的Fe-AI金属间化合物涂层(A1含量分别为10％、20％、30％，其余为Fe)，研究表明：(a)不同～含量的熔覆层均由Fe3AI、FeAI、a．Fe相组成；(b)熔覆层的显微组织均为粗大柱状晶内有针状物析出，针状析出物呈不规则排列，经研究确定粗大柱状晶基体组织为a．Fe，针状析出为Fe3舢，随着熔覆层中砧含量的增加，熔覆层中针状析出物增多，但当灿含量为30％时熔覆层中有粗大针状物析出，经XRD、EDS分析证明粗大针状相也为Fe舢；(c)对

6、这三组灿含量不同的熔覆层进行硬度测试，硬度随舢含量的增加而增大。(3)以Fe、灿以及铬铁粉为原料，制备了三组不同Cr含量的Fe-AI金属间化合物涂层(Cr含量为5％、10％、15％，其余为Fe：AI=7：1)，研究表明：Cr含量为5％时，熔覆层中有颗粒相(Fe3A1相)生成，熔覆层的显微硬度变化不大；Cr含量为10％时，熔覆层中显微组织无明显变化，但显微硬度有所提高；Cr含量为15％时，熔覆层中有(Fe，Cr)7C3硬质相生成，但由于分布不均匀，熔覆层显微硬度曲线呈不规则曲线。(4)等离子熔覆过程中会产生应力集中等缺陷，因此

7、熔覆后通常会对熔覆层进行退火处理，本文采用了三组退火工艺，分别为700℃×2h、800℃x2h、900℃×2h对熔覆层进行均匀化退火处理。研究表明，700℃×2h均匀化退火后，熔覆层的组织均匀，硬度得了显著提高；800℃×2h均匀化退火后，熔覆层的硬度略有降低；900℃×2h均匀化退火后，熔覆层组织分布不均匀，硬度明显下降。关键词：等离子熔覆；Fe-A1金属间化合物；组织；性能Q235钢表面等离子熔覆制备Fe-Al金属问化合物涂层的性能研究AbstractInthispaper,ThePlasmacladdingtechno

8、logywasusedtoprepareFe-柚intcrmetalliccompoundcoatingonthefaceofQ235，metallographieobservation,rnicrohardnesstestingonthecladdinglayerwerecarriedo