Ti对Fe-B-C-Ti系堆焊层组织及耐磨性的影响

采用CO_2气体保护实心焊丝堆焊与喷射送粉的方法在Q235钢表面制备了具有一定耐磨性且无缺陷的韧化Fe-B-C-Ti堆焊涂层,通过金相组织观察,XRD, SEM,硬度测试和磨损试验研究了Ti含量对高碳高硼铁基合金堆焊层的组织及耐磨性的影响。结果表明:Ti元素可抑制过共晶高碳高硼堆焊合金组织中Fe_2B相的形态,能细化初生硼化物和共晶硼化物晶粒,使组织分布均匀,提高堆焊层的韧性。堆焊层以Fe_2B初生相和Fe_2B+(α-Fe)共晶组织为主,同时含有少量的Fe_3(B,C),此组织硬度在HRC63以上,有利于提高堆焊层耐磨性。随着Ti含量的增加,析出相尺寸减小、数量增多、且分布均匀,添加Ti元素可有效提高堆焊层的综合性能。     

高碳高铬耐磨堆焊合金组织及性能

通过焊条电弧堆焊的方式形成高碳高铬(Fe-Cr-C)耐磨合金堆焊层,分析不同碳含量对堆焊层组织、硬质相及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊金属的组织主要为M+A+C共+C初,初生碳化物类型为M7C3;随着碳含量的增加,初生碳化物的含量增加,且其生长方向趋于垂直于母材表面;堆焊层硬度随碳含量的增加而增加,但耐磨性在碳含量达一定程度(w(C)5.6%)时反而降低。     

CrMnB堆焊合金空蚀和磨蚀行为研究

根据材料的抗磨蚀机制，研制出了一种具有良好抗磨蚀性能的CrMnB堆焊焊条，其抗空蚀和抗磨蚀性能分别是对比材料OCr13Ni5Mo马氏体不锈钢的5．4倍和2．64倍。其原因是具有亚稳奥氏体和硼化物共晶组织的CrMnB堆焊合金，在空蚀和砂粒的冲刷磨损过程中，亚稳奥氏体相转变成马氏体，提高了堆焊合金的硬度和强度并吸收了冲击能，同时沿奥氏体边界分布的高硬度的硼化物共晶组织，构成了耐磨“骨架”，阻挡了砂粒的切削作用。     

耐冲蚀磨损堆焊焊条及性能研究

研制出一种耐冲蚀磨损堆焊焊条,在低碳钢Q235上进行堆焊试验,研究堆焊层金属显微组织及其耐冲蚀磨损性能。结果表明,该焊条具有良好的焊接工艺性能,堆焊过程中飞溅较小,电弧稳定,焊缝成形美观,脱渣性较好,未发现气孔、裂纹等明显焊接缺陷。堆焊层金属显微组织主要为板条马氏体和大量细小弥散分布的碳氮化物析出相;析出相沿基体晶界和晶内均匀析出,产生析出强化作用;堆焊层金属硬度分布均匀,平均硬度为HRC43.8,具有良好的使用性能。与ZG35Si Mn材料相比,堆焊层金属的耐冲蚀磨损性能提高了0.87倍,可用于冲蚀磨损破坏严重部件的制造与修复。     

高铬铸铁芯焊条堆焊层组织分析

基于焊芯过渡合金元素的技术思路,研制了高铬合金铸铁同质堆焊焊条．分析了不同药皮堆焊焊条的堆焊层组织及性能,定量表征了合金元素的过渡系数．结果表明,通过焊芯过渡合金元素的高铬合金铸铁堆焊焊条可获得组织和性能均匀的堆焊层．合金过渡系数高于85％．碱性药皮堆焊焊条堆焊层为亚共晶成分高铬合金铸铁,组织由奥氏体γ＋马氏体M＋碳化物Cr7C3组成．堆焊层硬度为44．5～56．5HRC．碱性石墨化型药皮堆焊焊条堆焊层组织由初生碳化物Cr7C3＋马氏体M＋碳化物Fe7C3＋少量石墨G组成,堆焊层硬度可达59～67HRC．     

焊接材料对碳化铬堆焊复合钢板耐磨性能的影响

在工业加工应用中,滑动磨损会导致非常严重的设备组件损耗。堆焊板是众所周知的既经济又实用的耐磨损材料。本文主要研究和对比铁基碳化铬以及铁基碳化铬加硼焊丝对复合堆焊板磨损性能的影响。研究表明;堆焊层的耐磨损特性主要取决于碳化物的体积比、表面硬度及其合金成分。在奥氏体基体组织形成的碳化硼会提高加硼堆焊板堆焊层表面硬度,其细小的碳化硼颗粒提供了更多的碳化铬形核区,从而增加了碳化铬晶粒形成数目及体积分数,而使耐磨损性能优于普通碳化铬堆焊复合钢板。研究发现,堆焊板的耐磨性与碳化物的体积分数成正线性关系,与表面硬度没有很强的相关性。堆焊板的耐磨性随碳含量的增加而线性增加。试验结果显示,形成最多的碳化物的w(Cr)/w(C)比是4.1。     

碳化铬对H13钢镍基等离子弧堆焊覆层组织与硬度的影响

热锻模长期在高温环境中承受较大机械载荷以及冷热疲劳等作用,容易发生破坏失效。通过等离子粉末堆焊在模具表面上堆焊制备出高性能表面覆层,大幅度提高了模具性能。通过对复合材料的制备方案的分析,选择镍基自熔性合金粉末,借助等离子粉末堆焊工艺制备出碳化铬增强镍基堆焊覆层。以H13钢为例,对比研究了镍基合金堆焊层以及镍基碳化铬堆焊层的组织成分、相结构及显微硬度。堆焊层的微观组织表明,堆焊层与基体冶金结合良好,堆焊层熔接线附近元素呈梯度分布。镍基堆焊层以及镍基碳化铬堆焊层组织均以γ-Ni固溶体为主,在晶界处分布有碳化物和硼化物。由于碳化铬颗粒的强化作用,镍基碳化铬堆焊层中的固溶体晶粒更加细小,同时碳化物数量更多,弥散分布在固溶体的晶界处。     

焊后热处理对双相钢焊条电弧堆焊层组织性能的影响

双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约各占一半且兼有两相组织特征.它保留了铁素体不锈钢强度高、导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀,缝蚀及氯化物应力腐蚀性能的特点;又具备奥氏体钢不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点.通过对2209型双相钢焊条电弧堆焊层的在焊态及焊后经过690℃下不同时间的热处理态后堆焊层的组织和性能进行了试验.试验结果表明,经焊后热处理的堆焊层,铁素体含量降低、力学性能下降、硬度增高、腐蚀性能下降,这主要是由于堆焊层经热处理后,未能保持适当的相比例和σ相的析出,导致堆焊层的力学性能和耐蚀性能下降.     

一种用于碳化钨堆焊的管装电焊条的研究

提供一种用于碳化钨堆焊的管装电焊条。扫描电镜观察、能谱分析及显微硬度测试结果表明堆焊层中存在两种类型的硬质相 ,即 WC- W2 C共晶的原始碳化钨颗粒(硬度 HV2 0 12～ 2 34 1)和 M6C构成的 η相 (HV1817～ 2 2 14)。M6C相以粒状和团块状存在 ,与实芯焊条堆焊的金属中析出的鱼骨状共晶 M6C相比较 ,在不降低堆焊层硬度条件下 ,可提高堆焊层的强度和韧性指标。新型焊条中使用 D型热绝缘剂 ,减少了原始碳化钨颗粒的熔损 ,使焊缝金属组织中硬质相分布域直径 Dd 和面积分数 AC 分别提高2 5 %和 6 2 %。     

等离子弧堆焊WC增强型高铬铸铁的组织和性能

采用等离子弧粉末堆焊技术在Q235钢表面分别堆焊高铬铸铁和WC增强型高铬铸铁,通过对各堆焊层的显微组织、化学成分、显微硬度、耐磨性和耐蚀性进行对比分析,揭示WC颗粒对高铬铸铁堆焊层的影响。结果表明,高铬铸铁堆焊层显微组织由初生(Fe,Cr)7C3和共晶组织组成,WC增强型高铬铸铁堆焊层由初生碳化物、WC颗粒和共晶组织组成。与高铬铸铁相比,WC增强型高铬铸铁由于WC的加入,初生碳化物面积分数非常高,共晶组织数量相应减少;WC增强型高铬铸铁的硬度,耐电解腐蚀性和耐热腐蚀性均优于高铬铸铁。两种堆焊层熔合线处的硬度陡降,结合线扫描结果说明,WC的加入不影响WC增强型高铬铸铁堆焊层与基体界面处的冶金结合和堆焊质量。     

高碳高铬铸铁堆焊合金组织分析

研究的堆焊合金成分范围是:C 4.0%～6.5%,Cr 20%～40%.设计制作不同C,Cr合金配比的药芯焊丝,采用埋弧堆焊的方法,得到多组堆焊合金试块,通过组织金相分析、电子探针分析、硬度测试等试验手段,分析C,Cr,Cr/C比对合金组织、硬度以及初生碳化物数量及分布的影响,研究不同合金元素对组织性能的影响规律.     

锰对高铬铸铁凝固过程和组织的影响

研究了锰对高铬铸铁凝固过程和组织的影响。结果表明：锰降低液相线温度和共晶温度、缩小凝固温度范围;锰降低奥氏体珠光体转变温度,增加碳和铬等元素在奥氏体中的饱和溶解度,从而大大增加奥氏体的生;随锰量的增加,高铬铸铁态组织中残余奥氏体量增加,铸态硬度相应下降;但锰对高铬铸铁中的碳化物没有明显的影响。     

Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金的显微组织及耐磨性

在低碳钢表面采用明弧堆焊的方法制备了不同氮含量的Fe-Cr-C-B-N系堆焊合金.借助X射线衍射仪（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的组织和性能进行分析.结果表明,堆焊层的显微组织为马氏体+奥氏体+BN+M₂₃（C, B）₆+M₃（C, B）+M₂B.随着氮添加量的增多,组织中有BN生成,初生奥氏体向针状马氏体转变,枝晶间共晶组织的数量减少;堆焊层硬度增加,磨损量出现先减少后增加的趋势.当堆焊层中氮的含量为0.17%时,基体组织与硬质相之间匹配良好,堆焊层的综合性能达到最佳,其硬度值为62.7 HRC,而磨损量仅为0.054 2 g.     

Erosion resistance of Fe-C-Cr weld surfacing layers

Fe-C-Cr weld surfacing layers with different compositions and microstructures can be obtained by submerged arc welding with welding wire of the low carbon steel and high alloy bonded flux. With the increase of Cr and C in the layers the microstructures are changed from hypoeutectoid steel, hypereutectoid steel to hypoeutectic iron and hypereutectic iron. When the weld surfacing layers belong to the alloyed cast irons the erosion resistance can be raised with the eutectic increase and the austenite decrease. Good erosion resistance can be obtained when the proportion of the primary carbides is within 10 %. The experimental results lay a foundation to make double-metal percussive plates by surfacing wear resistant layers on the substrates of the low carbon steels.     

离心铸造高铬合金铸铁气门座圈的组织及耐磨性能研究

采用离心铸造制备两种高铬合金铸铁气门座圈.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜、洛氏硬度计和扫描电镜(SEM),对气门座圈铸态及热处理态后的试样物相组成、金相组织、力学性能及拉伸断口形貌进行了观察和分析,同时在销盘式摩擦磨损试验机上对高铬合金铸铁气门座圈的耐磨性能进行了磨损试验.结果表明,热处理前高铬合金铸铁主要为由...     

无渣含铌自保护堆焊药芯焊丝的研制

采用Fe-Cr-Nb-C堆焊合金体系,通过大量试验研制出焊接工艺性能和力学性能良好的无渣含铌自保护药芯焊丝.结果表明,在药芯中不添加任何造渣剂的情况下,药芯中各组分含量(质量分数)锰铁为12%、硅铁为6%、石墨为8%、钛铁为4%且其它组分合适时,自保护药芯焊丝的焊接工艺性能良好;该堆焊层组织由奥氏体、少量马氏体、一次碳化物及共晶物组成,随着铌含量的增加,硬度值先降后增,在铌铁含量3%时,最低硬度值为41.1 HRC.在碳含量有限的条件下,铌在焊接过程中形成碳化物质点,一方面增加了含铌硬质相,另一方面对碳化铬的形成造成影响.     

CrMnB堆焊合金抗空蚀和冲刷磨损性能的研究

研究了CrMnB堆焊合金的抗空蚀和冲刷磨损性能，结果表明，该堆焊合金的抗空蚀和冲刷磨损性能优于0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢，其原因是具有亚稳奥氏体和硼化物共晶组织的CrMnB堆焊合金，在冲击力的作用上，亚稳奥氏体相转变成了马氏体，提高了堆焊合金表面的硬度和强度并吸收了冲击能，同时沿奥氏体边界分布的高硬度的硼化物共晶组织，构成了耐磨“骨架”。     

Microstructure and wear resistance of highchromium cast iron containing niobium

In the paper, the effect of niobium addition on the microstructure, mechanical properties and wear resistance of high chromium cast iron has been studied. The results show that the microstructure of the heattreated alloys is composed of M7C3 and M23C6 types primary carbide, eutectic carbide, secondary carbide and a matrix of martensite and retained austenite. NbC particles appear both inside and on the edge of the primary carbides. The hardness of the studied alloys maintains around 66 HRC, not significantly affected by the Nb content within the selected range of 0.48%-0.74%. The impact toughness of the alloys increases with increasing niobium content. The wear resistance of the specimens presents little variation in spite of the increase of Nb content under a light load of 40 N. However, when heavier loads of 70 and 100 N are applied, the wear resistance increases with increasing Nb content.     

碳量变化对高铬铸铁初生奥氏体稳定性的影响

通过改变高铬铸铁(Cr15)的含碳量,研究了高铬铸铁凝固过程中初生奥氏体中C、Cr量变化对初生奥氏体稳定性的影响。结果表明,较快的冷速条件下自液体中析出的初生奥氏体固溶的C、Cr量远高于平衡条件;在本试验冷却条件下,随着碳含量的增加,初生奥氏体中固溶的C量增加、Cr量减少,这使C原子的扩散增强,并且奥氏体过饱和程度增大,二次碳化物析出趋势增强;当二次碳化物未析出时,碳量的增加使奥氏体稳定性增加,而一旦二次碳化物析出,碳量的增加使奥氏体的稳定性变差;碳量2.63%为奥氏体能否析出二次碳化物的临界值。     

Ti和Nb对铁基堆焊合金组织性能的影响

改变Ti或Nb的添加量制备Fe-Cr-C-B系铁基堆焊合金.借助扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计和磨损试验机对堆焊合金组织性能进行测试分析.结果表明,在含Ti或Nb的堆焊合金中,初生奥氏体晶粒细化,共晶组织呈断网状均匀分布,并分别有黑色圆形或块状TiC和菱形或三角形NbC硬质相颗粒生成,添加5%Ti的堆焊合金组织最细小.TiC或NbC硬质相颗粒在组织中呈均匀弥散分布,能够作为耐磨质点与细化的初生奥氏体和共晶组织构成耐磨骨架,共同抵抗磨粒的楔入与切削作用.当Ti添加量为5%时,含Ti堆焊合金达到最优耐磨性,硬度为66 HRC,磨损量为0.048 7 g;当Nb添加量为4%时,含Nb堆焊合金达到最优耐磨性,硬度为65 HRC,磨损量为0.052 4 g.在同等条件下,含有适量Ti的铁基堆焊合金具有更优的耐磨性.