不同方式引入亞微米MC型增強(qiáng)相的激光合金化行為.pdf

1、中高碳鋼和鑄鐵價(jià)格低廉、性能優(yōu)異的工模具鋼,被廣泛應(yīng)用于傳動(dòng)件、軸類(lèi)件、緊固件和模具的制造,使用過(guò)程中對(duì)表面耐磨性有較高的要求。
　　為了研制一種由基體粉+增強(qiáng)相構(gòu)成的合金化粉末,可應(yīng)用于中高碳鋼和鑄鐵表面制備TiC強(qiáng)化Fe基復(fù)合耐磨涂層,本課題采用激光合金化技術(shù)利用CO2激光器在45鋼、T10鋼、CrMo鑄鐵表面進(jìn)行實(shí)驗(yàn),選擇Ti+C原位反應(yīng)、TiO2+C原位反應(yīng)、直接添加原生C5Ti4W三種不同的增強(qiáng)相引入方式,利用SEM、E

2、DAX、XRD以及顯微硬度計(jì)、磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)合金化層的組織結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了測(cè)試,研究了不同強(qiáng)化相引入方式對(duì)耐磨性能的影響及其強(qiáng)化機(jī)理。
　　對(duì)基體粉成分優(yōu)化時(shí)發(fā)現(xiàn),與不同基材匹配的基體粉成分差別體現(xiàn)在C含量上,為消除合金化層的裂紋,基材中C含量越高,基體粉中對(duì)應(yīng)的C含量應(yīng)該越低。CrMo鑄鐵的激光合金化成形性較差,氣孔和裂紋現(xiàn)象嚴(yán)重,C含量降至0也不能消除裂紋。增強(qiáng)相反應(yīng)物含量達(dá)到35％時(shí),合金化層硬度最高。
　　45鋼表面T

3、i+C原位反應(yīng)取得的耐磨性最好。合金化層均由殘余奧氏體+馬氏體+MC型碳化物構(gòu)成,直接添加引入的碳化物與基體相容性差,磨損過(guò)程中易脫落,耐磨性最差;通過(guò)原位反應(yīng)引入MC碳化物相與基體相容性良好,立方狀顆粒彌散分布在基體上,TiO2+C反應(yīng)消耗了Fe基中的固溶C,使C曲線右移,提高奧氏體穩(wěn)定性,降低馬氏體含量,硬度和耐磨性均低于Ti+C。
　　T10鋼表面Ti+C原位反應(yīng)取得的耐磨性最好。合金化層均由殘余奧氏體+MC型碳化物構(gòu)成,殘

4、余奧氏體在磨損過(guò)程中加工硬化轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,材料表面硬度提高到950HV左右,磨損前測(cè)試的硬度值與耐磨性能沒(méi)有一致的對(duì)應(yīng)關(guān)系。直接添加引入的碳化物與基體相容性差,耐磨性最差;Ti+C引入復(fù)合碳化物Cr0.2Ti0.8C,Cr的固溶產(chǎn)生晶格畸變,比TiO2+C引入的TiC強(qiáng)度更高,耐磨性更好。
　　TiO2+C原位反應(yīng)應(yīng)用于不同基材的耐磨性CrMo鑄鐵最好,其次為T(mén)10鋼,最后是45鋼。CrMo鑄鐵合金化層中主相為細(xì)小均勻的萊氏體,硬