硅對(duì)高鉻鑄鐵高頻感應(yīng)堆焊層組織和性能的影響.pdf

1、高頻感應(yīng)堆焊作為一種金屬材料表面強(qiáng)化工藝，具有升溫快、熱影響區(qū)小、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。高鉻鑄鐵作為一種常用的耐磨材料，具有性價(jià)比高、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn)。本文通過在高鉻鑄鐵合金中添加一定量的硅元素，研究高頻感應(yīng)堆焊工藝條件下合金粉末中硅加入量對(duì)高鉻鑄鐵堆焊層組織和性能的影響。
　　通過正交試驗(yàn)，研究了工作電流、加熱時(shí)間、熔劑添加量對(duì)堆焊層成型工藝的影響，得到最佳堆焊工藝參數(shù)為：工作電流70A、加熱時(shí)間50s、熔劑

2、添加量14％。采用上述工藝參數(shù)，研究了粉末中硅加入量對(duì)堆焊層成型性的影響，結(jié)果表明堆焊粉末中硅加入量超過7%時(shí)成型性不佳。采用優(yōu)化工藝制備粉末中硅加入量為0.6%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%的高頻感應(yīng)堆焊層，并采用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀、洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)、磨損試驗(yàn)機(jī)等對(duì)堆焊層組織性能進(jìn)行測(cè)試分析，試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　堆焊層組織為初生碳化物+共晶組織的過共晶高鉻鑄鐵組織。初生碳化物與共晶碳化物

3、均為M7C3型碳化物，基體由馬氏體、奧氏體與鐵素體組成。堆焊粉末中硅含量從0.6%增加到7%，高頻感應(yīng)堆焊層中的硅含量從0.286%變化到2.083%。隨堆焊粉末中硅加入量的增多，堆焊層中初生碳化物的數(shù)量增加，形態(tài)細(xì)化；共晶碳化物數(shù)量減少，共晶碳化物間距縮??；固溶于基體中的硅原子數(shù)量增加，基體中奧氏體含量減少，馬氏體含量增加。
　　對(duì)堆焊層宏觀和顯微硬度進(jìn)行檢測(cè)分析，高鉻鑄鐵堆焊層的洛氏硬度為59.2~63.7HRC，隨著硅加入量

4、的增加，堆焊層硬度升高，當(dāng)硅加入量超過5%時(shí)，堆焊層硬度增加趨于平緩。高鉻鑄鐵堆焊層中初生碳化物顯微硬度值為1310.6~1383.1HV，顯微硬度值不隨硅加入量的變化而變化；共晶團(tuán)顯微硬度為590.5~691.6HV，隨著硅加入量的增加共晶團(tuán)顯微硬度值升高，當(dāng)硅加入量超過4%時(shí)，共晶團(tuán)顯微硬度值的增加趨于平緩。
　　對(duì)堆焊層斷裂韌性進(jìn)行分析，隨著堆焊粉末中硅加入量的增加，堆焊層的斷裂韌性值先升高后降低。當(dāng)硅加入量在0.6%~5%

5、時(shí)，隨硅加入量的增加，堆焊層的斷裂韌性值升高，在硅加入量為5%時(shí)堆焊層的斷裂韌性值最高；當(dāng)硅加入量在6%~7%時(shí)，隨硅加入量的增加，堆焊層的斷裂韌性值降低。
　　對(duì)堆焊層的耐磨性進(jìn)行分析，以相對(duì)耐磨性來表征堆焊層的耐磨能力。當(dāng)載荷為10N時(shí)，隨著硅加入量的增加，堆焊層的相對(duì)耐磨性升高，最高值為1.14，在硅加入量超過5%時(shí)，相對(duì)耐磨性增加趨于平緩；當(dāng)載荷為40N時(shí)，隨著硅加入量的增加，堆焊層的耐磨性先升高后降低，在硅加入量為4%時(shí)