稀土、碳化物对铁基自熔性合金的喷焊层组织和性能的影响研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要港口、矿山机械的易磨损件的消耗量一直很大，造成了巨大的经济损失。本文根据港口、矿山机械装载机抓斗在操作条件下对其性能的要求，采用粉末火焰热喷焊工艺在普通低碳钢上喷焊优化的铁基合金粉末，制备了适合其特殊工况条件下，耐磨性能较好的复合涂层，并对喷焊层的组织、耐磨和耐蚀性能进行了研究。采用固相团聚法成功地将稀土硅铁合金粉末(I也SiFe)直接加入了合金粉末，有效地防止了合金元素的偏析，保证了合金粉末的均匀分散性。采用火焰热喷焊工艺制备了复合涂层，用磨粒磨损试验机进行磨损试验，研究了稀土、碳化物的质量分数对涂层喷焊性和耐磨粒磨损性能的影响。利用XRD，SEM等测试手段，系

2、统地研究了稀土、碳化物对喷焊层组织结构和性能的影响。研究结果表明，在稀土硅铁合金添加量为O．5％时，涂层的耐磨性能最好，为纯铁基合金粉3倍多；作为硬质相的碳化物添加量在30％时，耐磨性能较好。碳化物含量过高，脆性增大，不利于耐磨性。SEM涂层组织观察表明，稀土硅铁不仅可以细化组织，还可以改变碳化物的分布，使之成细小、不连续的均匀分布，能够在很大的程度上提高耐磨性，同时还可以阻止不利元素在晶界的扩散，使夹杂物形态改变，提高涂层韧性。采用全浸法，在不同介质条件下研究稀土加入量对涂层耐腐蚀性能的影响。研究表明稀土的加入对于涂层在不同的介质中的耐蚀性能的影响是不同的，在中性溶液中没有明显的作用，

3、在稀的盐酸溶液中反而加速了腐蚀行为的发生，只有在硝酸溶液中，可以显著提高喷焊层的耐蚀性能。由于喷焊材料各组成之问的交互作用影响的存在，本文采用了有限制的混料均匀实验方法对喷焊材料进行设计，对涂层的耐磨性能进行研究分析，从而获得最优性能的粉末配方。最后，对稀土在喷焊层中的作用机理以及喷焊层的磨料磨损机理进行了探讨。关键词：热喷焊，磨粒磨损，均匀试验，复合涂层江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthisthesis，accordancewiththerequirementinperformancewhentheloadingmachineisintheconditionofrunning

4、，Thepowderflamethermalspray-weldingmethodwasadoptedandthecompositecoatingwaspreparedwhichisabletoenduretheabrasionwell．InordertoaddtheREintothealloypowder,SolidIntegrationMethodWasadopted．Thecompositecoatingwaspreparedbyflamethermalspray-weldingmethoditwasabradedonabrasivewearmachinetostudyitsabr

5、asiveresistanceVopertyandtostudytheeffectofthequantityfractionofRESiFeandcarbideontheabrasivewearpropertyofthecoatingandthespray-weldingquality．TheimmersedmethodWasadoptedtostudythecorrosionperformanceofthecoatingintheconditionofneutralandfeebleacid．Usingseveraltechniquessuch勰XRD、SEM、EDSandTEMtod

6、eterminecomposition,phaseandmorphologyofthecoating．TheresultsshowthatitsabrasiveresistancepropertyisthebestwhentheamountoftheRESiFeWaS0．5％．whichiSmorethantreblethatoftheironalloy．itsabrasiveresistancepropertyisthebestwhentheamountoftheWCw嬲30％．whentheamountistoobi啦thebrittlenessincreaSed，whichisno

7、tbenefittotheabrasiveresistanceproperty．ThemicrostructureofthecoatingbySEMshowsthattheRESiFenotonlyCanmakethespraylayermicrostructurefineandhomogeneous，butalsocallchangethedistributionofcarbide，atthesanletimecanprevent