铸钢表面镍基合金渗层的三点弯曲行为分析.pdf

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1、材料热处理技术Material&HeatTreatment2012年7月铸钢表面镍基合金渗层的三点弯曲行为分析张分电(中原油田普光分公司采气厂，四川宣汉636156)摘要：采用铸渗技术在45钢表面制备了镍基合金渗层，对渗层的微观组织及弯曲行为进行了研究。结果表明：渗层组织致密，与基体呈冶金熔合，在渗层内部及渗层与基体的结合界面处无任何夹杂、气孑L及微裂纹等缺陷．渗层主要由镍基固溶体、CrB以及Cr3Ni组成；带有渗层的试样三点弯曲载荷一位移曲线上出现了三个峰值．在第一个峰值刚出现时渗层表面微裂纹开始萌生，随着第二个峰值的出现微裂纹微量扩展，在第三个峰值发

2、生时渗层宏观断裂，但从载荷位移曲线上发现相同位移条件下其载荷依然大于基体，这说明渗层并没有完全破坏，第三个峰值时的载荷为0．88kN，较相同条件下基体的载荷提高l15％。关键词：镍基合金渗层；负压铸渗工艺；微观组织；三点弯曲试验中图分类号：TB301文献标识码：A文章编号：1001．3814(2012)14．0108．03MicrostructureandThreePointBendingBehaviorofNi．basedInfiltratedLayeronCastSteelSubstrateZHANGFendian(PuguangGasBranchM

3、ill，ZhongyuanOilfield，Xuanhan636156，China)Abstract：Ni—basedalloyinginfiltratedlayerwasfabricatedbyvacuuminfiltrationcastingprocesson45steelsubstrate．Themicrostructureandbendingbehaviorofinfiltratedlayerwereinvestigated．Theresultsshowthatthemicrostructureofinfiltratedlayeriscompac

4、t．Thereisametallurgicalfusionareaattheinterfacebetweentheinfiltratedlayerandsubstrateandnoanyinclusions，polesormicro—crackexistbetweentheinfiltratedlayerandtheinterface．ThemaincompositionoftheinfiltratedlayerisNi-basedsolidsolution，borideandintermetalliccompoundCrsNi2．Therearethr

5、eepeaksontheload—displacementcurveforthespecimenwithinfiltratedlayer．Themicro—cracksproutsonthesurfaceofinfiltratedlayerandextendsimperceptiblywhenthesecondpeakhappens．Theinfiltratedlayerruptureswhenthethirdpeakhappens．Theloadofthespecimenwithinfiltratedlayeroncalveismuchlargerth

6、ansubstrateonthesamedisplacementcondition，whichcanexplainthattheinfiltratedlayerisnotaI1destroyed．Theloadis0．88kNforspecimenwithinfiltratedlayeratthethirdpeak．whichisimprovedby115％comparedwiththesubstrate．Keywords：Ni—basedinfiltratedlayer；vacuuminfiltrationcastingprocess；microstr

7、ucture；threepointbendingtest研究和发展机械零部件表面保护和表面强化的对于整体零部件性能的提高即对零部件使用寿命的表面工程技术【l_3]，对提高零件的使用寿命、可靠性，提高还有一个瓶颈性性能——表面功能层与基体的改善机械设备的性能、增强产品的竞争能力，对于推结合强度。在服役过程中若表面层在工况条件下易动建设资源节约型社会，促进材料技术进步等，具有脱落或剥离，则性能再好的表面功能层也是无效的，重要意义。目前国内外的一些学者对表面工程的研因此表面功能层与基体的结合强度是至关重要的。究主要集中于表面材料的制备、表面层的热障性能、利用三

8、点弯曲试验可对表面功能材料层与基体的结耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性以及表面硬度等性