铸钢表面镍基合金渗层的组织分析.pdf

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1、材料热处理技术Material&HeatTreatment2012年8月铸钢表面镍基合金渗层的组织分析程家富(中原油田建设集团公司，河南濮阳457001)摘要：采用负压铸渗技术在ZGCr5Mo表面制备了镍基合金渗层，渗层厚度0．7～1．6mm。用扫描电镜、X射线衍射(XgD)、电子探针(EPMA)~硬度计等手段，分析了渗层的微观组织结构、渗层内元素分布、宏观／显微硬度等。结果表明：所得表面合金渗层组织致密，渗层与基体呈冶金熔合；渗层主要由Ni基固溶体、Ni3B、Cr3B、CrB等过饱和条件下形成的金属间化合物等相组成；渗层的镍基固溶体具备良好的韧性，金属间化合物等硬质起到

2、强化作用，使渗层的硬度提高，宏观硬度可达56HRC．显微硬度自渗层到基体呈梯度变化。关键词：镍基合金渗层；负压铸渗工艺；微观组织；硬度中图分类号：TG174．4文献标识码：A文章编号：1001—3814(2012)16．0t34．03AnalysisonMicrostructureofNi．basedInfiltratedLayeronCastSteelSubstrateCHENGJiafu(ZhongyuanOilfieldConstructionGroupCompany，Puyang457001，China)Abstract：Ni-basedsurfacealloyi

3、nginfiltratedlayerwasfabricatedoncaststeelZGCr5Mosubstratebyvacuuminfiltrationcastingprocess．Thethicknessofinfiltratedlayerisabout0．7一1．6rain．Themicrostructureofinfiltratedlayer．thedistributionofchemicalconstituentsamongtheinfiltratedlayer，thenthemicrohardnessforinfiltratedlayerwasinvesti

4、gatedbySEM，XRD，EPMAandhardnesstester．Theresultsshowthat：themicrostructureofinfiltratedlayeriscompactnessandnoanyinclusion，micro-polesandmicro-crackshappenamongtheinfiltratedlayer．Theinterfacebetweenthesurfaceinfiltratedlayerandsubstratebelongingtometallurgicalfusionwasstudied．Thesurfacein

5、filtratedlayerismainlycomposedofNi-basedsolidsolution，Ni3B，CrandCrBinterrnetalliccompound，whichcanenhancethehardness，strengthandwearperformanceoftheinfiltratedlayer．Themicrohardnessoftheinfiltratedlayerreaches56HRC．Thedistributionofmicrohardnessfromthesurfaceofinfiltratedlayertosubstratep

6、resentsgradientchange．Keywords：Ni-basedinfiltratedlayer；vacuuminfiltrationcastingprocess；microstructure；hardness炼油厂依靠催化裂化装置(FCCU)的生产来提世纪90年代以来，国内外在如何提高泵体、泵盖的供下游炼油装置的原料，作为FCCU的重要设备之抗磨蚀性能等方面进行了研究，采用堆焊、喷涂等各一的塔底泵——油浆泵是石油炼化厂催化装置的核种技术在其表面制备耐磨耐蚀的防护涂层，通过心设备，用来输送含有颗粒状催化剂物料的油浆。这些表面技术得到的涂层与基体的结合强度较低

7、，由于油浆温度高达400℃左右，压力大于215MPa泵体内部操作起来非常困难，甚至某些部位不能得且含有固体粉末颗粒和酸碱液体，故对油浆泵泵体、到涂层。铸渗技术是20世纪末发展起来的一种新型泵盖和口环等工件的磨损和腐蚀非常严重[】。在泵表面改性技术】，与其他方法相比，具有不需要昂体、泵盖的选材上要考虑其耐酸碱和高温抗氧化能贵的专用处理设备，表面处理层厚、生产周期短、成力，尤其耐磨性能更加重要。目前，从油浆泵泵体、本低，工艺简单等许多优点，最重要的是表面渗层与泵盖和口环等承受耐磨蚀工件的使用工况来看．国部件的铸造成型为一个过程。鉴