感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究.pdfVIP

第25卷第2期 材 料 热 处 理 学 报 OFMATERIALSANDHEATTREATMENT 2004 2004年 4月TRANSACTIONS April 感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究 张增志， 牛俊杰， 付跃文 (中国矿业大学(北京校区)材料科学与工程系，北京100083) 摘要：用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感 应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨 损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应 熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧．乙炔喷焊层；GNi． WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧一乙炔喷焊层。 关键词：高频感应；镍基合金涂层； 中频感应；激光熔覆； 氧一乙炔喷焊 文献标识码：A 中图分类号：TGl56．97；TGll3 文章编号：1009—6264(2004)02．0031．04 感应交变磁场在工件内产生感应电动势，感应电 磨损试验：在MM．200磨损试验机上进行，试验 动势导致工件表面涂层内形成封闭的涡流。由于金 方式为环块干摩擦，磨损试样为环试样，外圆乒40mm 属的阻抗很小，涡流能达到很高的数值，使涡流在工 件表层产生大量热。利用感应趋肤加热特性制备自 熔性合金粉末涂层，可使涂层熔制热源有效利用，降 低基体热影响。前人利用中频感应制备合金粉末涂 天平(200，00009)称量试样磨损失重。 层方面进行了较多研究¨。J。本文对高频感应(200 ～300kHz)熔覆Ni基粉末合金涂层的过程和涂层性 2实验结果及分析 能进行了分析。 1 实验方法 是用无机粘结剂与Ni60粉末按工艺要求调和、烘干 实验用高频感应设备：GPl00型，振荡频率200～ 后测得的电阻率变化曲线。随着温度升高，电阻率下 300kHz，输出功率100kW；中频感应设备：KGPS．M型， 降，当温度上升到150。C后，电阻率开始平稳变化。 工作频率1～4kHz，输出功率100kW。 显微观察表明，烘干后的带有粘结剂的室温态Ni60 Ni60合金粉末化学成分：16％Cr，3．5％B，4．5％ 粉末颗粒间彼此接触较差，当温度升高时，球形颗粒 si，15％Fe，0．8％C，其余为Ni。GNi．25WC在Ni60粉 开始膨胀，金属颗粒间彼此挤压，提高了接触面积，电 末基础上加入25％WC粉末。基体材料为45钢。 阻率大为降低。当感应加热温度超过190。C时，涂层 用磁天平法测量饱和磁化强度与温度关系，日= 失去磁性，其铁磁性在后续的感应加热中己无影响， 1．2T；dH／dX=62．64(Oe／cm)。电阻率测量：将粘结 而电阻率开始在涡流加热中起主导作用。 剂与合金粉末调和，充装在绝缘硬塑料管内，烘干，测 量不同温度下的电阻率。 阳极极化曲线测量：3．5％NaCl溶液(分析纯试 剂，去离子水配制)，溶液实验温度为30。C。电位扫 描速度20mV／min，参比电极为甘汞电极。 收稿日期： 2003—07．22；修订日期： 2004—02．18 图1 Ni60的温