B對(duì)高鉻鑄鐵高頻感應(yīng)堆焊層組織和性能的影響.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)上，磨損是造成機(jī)械設(shè)備關(guān)鍵零部件失效的主要原因之一。零件磨損不僅提高設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，而且降低設(shè)備的生產(chǎn)效率，因此提高材料的耐磨性具有十分重要的意義。高頻感應(yīng)堆焊工藝具有焊接速度快、熱影響區(qū)小、工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，因此在耐磨件的生產(chǎn)中得到較為廣泛的應(yīng)用。目前高頻感應(yīng)堆焊一般采用碳素鋼作為母材，高鉻鑄鐵作為耐磨堆焊層，由于堆焊過(guò)程中母材的稀釋，堆焊層出現(xiàn)硬度降低且分布不均勻等一系列問(wèn)題。本文通過(guò)在高鉻鑄鐵基自熔性合金粉中

2、加入一定量的硼元素來(lái)提高堆焊層硬度和改善堆焊層的硬度分布，以達(dá)到進(jìn)一步提高堆焊層耐磨性能的目的。
　　首先在確定的高頻感應(yīng)堆焊工藝參數(shù)下對(duì)熔劑配比進(jìn)行優(yōu)化，確定熔劑配比（占金屬粉末的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）為：9％焊劑431、3%硼酸、1%螢石。按此熔劑配比在Q235鋼表面制備加入硼量為0%、1%、2%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%的高鉻鑄鐵高頻感應(yīng)堆焊層，并采用OM、SEM、EDS、XRD、硬度試驗(yàn)、磨損試驗(yàn)等方法，研究上述堆焊層的

3、組織和性能，試驗(yàn)結(jié)果表明：
　　添加硼元素的高頻感應(yīng)堆焊層脫渣后表面有金屬光澤、平整、致密且無(wú)明顯的裂紋、氣孔和夾渣，成形性良好。隨硼加入量的增加，母材對(duì)堆焊層的稀釋作用減弱。堆焊層與母材結(jié)合良好，形成了冶金結(jié)合，提高了其結(jié)合強(qiáng)度。
　　未添加硼元素的高頻感應(yīng)堆焊層組織由奧氏體、馬氏體(C0.12Fe1.88)、Fe-Cr固溶體和(Cr,Fe)7(C,B)3組成。添加硼元素的高頻感應(yīng)堆焊層組織由奧氏體、馬氏體(C0.12Fe

4、1.88，C0.055Fe1.945)、Fe-Cr固溶體、(Cr,Fe)7(C,B)3和(Cr,Fe)2(B,C)組成。隨硼加入量的增加，初生硬質(zhì)相的尺寸、數(shù)量和形貌發(fā)生變化。當(dāng)硼加入量小于3.5%時(shí)，初生硬質(zhì)相形貌變?yōu)橐?guī)則的六邊形，尺寸變小。當(dāng)硼加入量為4%時(shí)組織中有四邊形硼碳化物(Cr,Fe)2(C,B)生成。
　　隨硼加入量的增加，堆焊層的洛氏硬度值逐漸增加，當(dāng)B加入量為5%時(shí)，高頻感應(yīng)堆焊層的上部、中部及下部的洛氏硬度值依

5、次為62.7HRC、60.8HRC、59.7HRC。高頻感應(yīng)堆焊層顯微硬度值總體變化趨勢(shì)為從母材到堆焊層表面的顯微硬度值分布呈現(xiàn)由小到大，在母材和界面層間顯微硬度值突變。
　　隨硼加入量的增加，堆焊層的耐磨性表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，觀察堆焊層的磨損形貌發(fā)現(xiàn)，當(dāng)B加入量為4.5%時(shí)，耐磨性最好，堆焊層磨損表面出現(xiàn)的劃痕很少，犁溝幾乎消失。
　　結(jié)合堆焊層顯微組織和性能分析，硼加入量為4.5%時(shí)組織和性能最好，在此含量下制備高