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Cr3C2粒径对等离子堆焊铁基合金层组织与耐磨性能的影响
引用本文:肖轶,徐呈艺,Ryou Min,曹健.Cr3C2粒径对等离子堆焊铁基合金层组织与耐磨性能的影响[J].材料导报,2018,32(24):4329-4333, 4338.
作者姓名:肖轶  徐呈艺  Ryou Min  曹健
作者单位:南通职业大学机械工程学院,南通 226007;中国科学技术大学工程科学学院,合肥 230026;仁荷大学冶金工程系,韩国仁川 402-751,南通职业大学机械工程学院,南通 226007,仁荷大学冶金工程系,韩国仁川 402-751,南通职业大学机械工程学院,南通 226007
基金项目:江苏省高校“青蓝工程”资助项目(2016);江苏省高校教师专业带头人高端研修项目(2018GRFX043);南通市应用基础研究项目(GY12017007);南通市创新条件建设项目(CP12015008)
摘    要:在低碳钢表面利用等离子堆焊技术分别制备Fe50堆焊层及添加40%(质量分数)微米和纳米Cr3C2的(Fe50+40%微米/纳米Cr3C2)复合堆焊层,比较研究添加不同粒径的Cr3C2对Fe50合金堆焊层的显微组织与磨损性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)分析堆焊层的相组成,利用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)观察堆焊层的显微组织形貌及微区成分,通过显微硬度计测试了堆焊层的硬度分布,使用滑动磨损及冲击磨损试验机分别考察了复合堆焊层的磨损性能。结果表明:Fe50等离子堆焊层组织主要由柱状晶α-Fe及其间的网状共晶α-Fe+Cr23C6组成;而Fe+40%微米/纳米Cr3C2堆焊层凝固方式为过共晶,由大量的先共晶碳化物及其间细密、均匀的枝晶与共晶组织组成,并增加了γ-Fe、Cr7C3和未熔Cr3C2等相;但Fe+40%纳米Cr3C2涂层比Fe+40%微米Cr3C2涂层析出更多且细小、致密的先共晶碳化物。与Fe50等离子堆焊涂层相比,Fe+40%微米Cr3C2涂层的显微硬度、滑动磨损性能及冲击磨损性能分别提高了21%、1.5倍和0.8倍;而Fe+40%纳米Cr3C2涂层的显微硬度、滑动磨损性能及冲击磨损性能则分别提高了34.1%、2.4倍和1.7倍,表面的犁沟和剥落及塑性变形明显减少,耐磨性能显著提高。因此,添加纳米Cr3C2颗粒可以显著细化铁基合金等离子堆焊层的显微组织并提升其耐磨性能。

关 键 词:Cr3C2  颗粒尺寸  等离子堆焊  Fe50合金  显微组织  耐磨性能

Effect of Cr3C2 Grain Size on the Microstructure and Wear Performance of Fe-based Alloy Plasma Transferred Arc Surfacing
XIAO Yi,XU Chengyi,Ryou Min and CAO Jian.Effect of Cr3C2 Grain Size on the Microstructure and Wear Performance of Fe-based Alloy Plasma Transferred Arc Surfacing[J].Materials Review,2018,32(24):4329-4333, 4338.
Authors:XIAO Yi  XU Chengyi  Ryou Min and CAO Jian
Affiliation:School of Mechanical Engineering, Nantong Vocational University, Nantong 226007;School of Engineering Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026;Department of Metallurgical Engineering, Inha University, Incheon 402-751, Korea,School of Mechanical Engineering, Nantong Vocational University, Nantong 226007,Department of Metallurgical Engineering, Inha University, Incheon 402-751, Korea and School of Mechanical Engineering, Nantong Vocational University, Nantong 226007
Abstract:
Keywords:Cr3C2  grain size  plasma surfacing  Fe50 alloy  microstructure  wear resistance
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