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1、第40卷第6期Vol．40No．62015年6月HEATTREATMENTOFMETALSJune2015Ti掺杂对Cr-Fe合金粉激光熔覆层组织与性能的影响1211岳立新,张猛,张凤嘉,张佩(1.辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新1230002.辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000)摘要:采用CO激光加工机,在Q235钢基体表面预涂覆加入不同Ti含量(1%~4%)的高碳Cr-Fe合金粉,制备熔覆涂层。采用2OM、XRD及硬度测试、耐磨测试、腐蚀性能测试等手段,研究了Ti掺杂对涂层组织性能的影响。结果表明,
2、加入Ti减小了熔覆涂层初生碳化物尺寸,使组织均匀细化,物相为α-Fe、CrFe、(Cr,Fe)C、CrC、TiC和CrC。当加入Ti量为2%时,涂层表面平均硬度7373236-2-2达到最高917.8HV0.2,磨损率为0.491mg·mm,自腐蚀电流密度最小,为517.6μA·cm。关键词:激光熔覆;Cr-Fe合金粉;涂层;组织性能中图分类号:TB331;TG113文献标志码:A文章编号:0254-6051(2015)06-0159-04InfluenceofTi-dopingonmicrostructureandpropert
3、iesofCr-Fealloypowderlasercladding1211YueLixin,ZhangMeng,ZhangFengjia,ZhangPei(1.SchoolofMechanicalEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,FuxinLiaoning123000,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,FuxinLiaoning123000,China)Abstract
4、:Q235steelsubstratesurfacewaspre-coatedwithhigh-carbonCr-Fealloypowderwithdifferentcontents(1%-4%)Tidoping,andlasercladdingwaspreparedbyusingCOlaser.InfluenceofTidopingonmicrostructureandpropertiesofthecladdingwasinvestigated2byusingOM,XRD,hardness,abrasionandcorrosio
5、ntest.TheresultsshowthatTidopingdecreasesthesizeoftheprimarycarbideofthecladding,makesthemicrostructurehomogeneousandprecise.Thephasesofthecladdingincludeα-Fe,CrFe,(Cr,Fe)C,CrC,TiC7373andCrC.WhenmassfractionofTiis2%,theaveragehardnessreachesmaximumvalueof917.8HV0.2,th
6、ewearrateofthecoating236-2-2surfaceis0.491mg·mm,andthecorrosioncurrentdensityreachestheminimumvalueof517.6μA·cm.Keywords:lasercladding;Cr-Fealloypowder;coating;microstructureandproperties激光熔覆技术是近些年发展迅猛的表面改性技硬质颗粒良好的强韧匹配提高了堆焊层耐磨性。术,涂层材料与基体表面呈冶金结合,材料消耗少,可Ti作为常用的原位自生高强碳化物
7、元素,加入组[1-2]有效节省稀有金属材料。Fe-Cr-C系耐磨合金价织中优先与碳元素结合生成TiC硬质颗粒相,细化晶[10-12]格低廉,且具有优良的耐磨性能,常被选作涂层材料制粒,弥散强化组织性能。本文选择Ti掺杂进高碳[3-5][6]作耐磨涂层。孙宜华等对铁基高铬耐磨合金激Cr-Fe合金粉制作涂层材料,研究Ti掺杂对高碳Cr-Fe光熔覆层和堆焊层进行了对比分析,分析表明,激光熔合金粉激光熔覆涂层组织性能的影响。覆层比堆焊层的显微组织均匀细密,涂层稀释率小,平均显微硬度300HV左右。龚建勋等[7]对Fe-Cr-C-V1试验材
8、料及方法高铬堆焊合金的MC型碳化物及耐磨性进行了研基体试样为Q235钢,试样尺寸为30mm×40mm×73究,研究表明Fe-Cr-C-V高铬堆焊合金中加入一定量10mm,30mm×40mm为熔覆面。熔覆粉末为纯度的钒元素,耐磨性得到显著提高。王智慧
