Q245钢表面等离子堆焊Fe-Cr-Ti-C层的组织与耐磨性能.pdfVIP

篓 Q245钢表面等离子堆焊Fe．Cr-Ti．C层的 组织与耐磨性能 ’ 宗 琳，菅渡平，张小玲，杨 伟。刘 群 (沈阳化工大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110142) [摘 要] 为了研制一种铁基耐磨复合材料，采用等离子堆焊技术制备 了3组Fe—Cr．Ti．c系合金堆焊层。在 MLs-23型湿砂橡胶轮式磨损试验机上进行磨粒磨损试验 ，采用JSM一6360LV型扫描 电子显微镜 (sEM)和布鲁克 D8型衍射仪等技术，观察了堆焊层的组织、碳化物形貌及磨损形貌，探讨了磨损机理。结果表明：随着堆焊层中Ti 含量的提高，其组织由奥氏体加铁素体向马氏体转变，碳化物TiC及 M，C等硬质相的数量逐渐增多、且分布弥散 均匀；当Ti含量为9．67％时，TiC和M，c，硬质相均匀弥散分布在具有较强韧性的板条马氏体中，堆焊层显现出优 良的耐磨损性能。 [关键词] Fe-Cr—Ti．c系堆焊层；组织结构；耐磨性 [中图分类号]TG174．442 1 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2015)03—0054—03 0 前 言 1 试 验 在低中碳钢表面均匀堆焊一定成分的合金，并使 1．1 试样制备 两者形成 良好的冶金结合，可以提高软质基体的硬度 基体采用 Q245钢，尺寸为 lOOmmX80mm ×12 和耐磨性，还不明显降低其塑韧性。M，C 和TiC碳化 mm，用砂轮打磨，丙酮清洗。 物形成硬质相，具有规则的外形、较高的硬度和熔点， 以高碳铬铁 (66．7％Cr，4．0％C)、钛铁 (30％Ti)、 能够强化基体，从而提高其耐磨性 ¨训 。堆焊层的耐 铁粉 (纯度为99％，200目)、石墨 (纯度为99．5％)为 磨性取决于硬质相和基体组织的形态、尺寸及其分布， 堆焊合金粉末原材料，按一定比例混合后，各成分如 其 中的Cr，Ti，C比例不同就会产生不同的硬质相，基 下 ：0．80％ 一1．10％ C，5．00％ ～7．0o％ Cr，0．01％ ～ 体数量、尺寸和形态，从而具有不同的耐磨性。目前， 0．03％ V，0．01％ Nb，0．01Mo，0．20％ ～0．40％ Mn， 国内外对Fe—Ti．c合金系和Fe—Cr—C合金系堆焊层耐 0．40％～0．50％Ni，0．64％一9．67％Ti，Fe余量。 磨性的研究较多，而对 Fe—Cr-Ti-C合金体系堆焊层耐 以水玻璃作粘结剂，将 3种Ti含量的合金粉末预 磨性的报道则少见。 置在基材表面，厚度约为2ran1；晾干，100℃烘干2h。 鉴于以上问题，本工作将不同Ti含量的Fe—cr—Ti- 采用LU500—4型粉末等离子堆焊设备进行堆焊，工艺 c系合金粉末涂覆在 Q245钢表面，进行堆焊，形成了 参数如下：空载电压 90V，电弧电压 30V，焊接 电流 硬质相TiC和M，C ，强化了堆焊层 ；同时探讨 了不同Ti 140—160A；电弧纵向移动速度3—15em／min，横 向摆 含量对 Fe—Cr．Ti系合金堆焊层组织及耐磨性能的影响 动频率21~／min，横向摆动宽度2．0cm；焊枪距工件 3 机理 。 m m 0