显微组织对高铬堆焊层耐磨性的影响

借助于电子显微镜，对不同成份的高铬耐磨堆焊金属的显微组织进行了对比分析。结果表明，堆焊层中高硬度的碳化物Ｃｒ７Ｃ３在α－Ｆｅ基体上呈粒状且均匀分布时，其耐磨性优于碳化物Ｃｒ７Ｃ３在γ－Ｆｅ基体上呈粗大板条状且分布不均匀的情况。     

铌含量对铁-铬-碳系合金碳弧堆焊层组织和耐磨性能的影响

以铌质量分数为05%的铁-铬-碳系合金粉块为堆焊材料,采用碳弧堆焊方法在Q235钢基体上制备了堆焊层,研究了铌含量对堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:铌质量分数在05%范围内时,堆焊层均能与Q235钢基体实现良好的冶金结合;堆焊层的组织由灰黑色基体组织和白色硬质相组成,基体组织主要为马氏体和残余奥氏体,白色的硬质相主要为初生的M7C3型碳化物、共晶碳化物以及Cr23C6;随着铌质量分数从0增加至5%,堆焊层组织逐渐细化,硬质相数量逐渐增多,且分布得更加均匀,堆焊层的硬度先升后降,磨损量先降后升;当铌质量分数为3%时,堆焊层硬度最高,为63 HRC,磨损量最小,为5.5mg,磨损表面的划痕最浅,且不连续,仅有少量斑点状凹坑,磨损程度最轻。     

纳米W-Fe/C粉末在熔化焊中的应用探讨

以纳米和微米级的W-Fe/C复合粉末为主要原料制备了D707药皮焊条。用扫描电镜、X射线衍射、硬度等对堆焊层的显微组织、相组成、化学成分、硬度进行了分析。结果表明，纳米焊条堆焊层的组织中碳化物大多呈细小块状，组织由大量的碳化物（Fe3W3C）、奥氏体和少量的马氏体组成；而微米焊条堆焊层的组织中碳化物大多呈粗大树枝状，成分偏析严重，组织由大量的碳化物（Fe3W3C）和奥氏体组成。两种焊条堆焊层碳化物中的W含量分别为71.78％和64.75％，说明前者合金元素过滤较好。纳米焊条堆焊层硬度高于微米焊条堆焊层，可达61.5HRC，回火后硬度最高可达65HRC。     

铁路用捣镐表面高铬铸铁堆焊层的组织与性能

采用不同高铬铸铁堆焊焊条对失效的捣镐进行表面堆焊修复,通过显微组织观察、硬度测试和冲击磨损试验对堆焊层的组织和性能进行了研究,并与新镐进行了对比分析.结果表明:堆焊层组织主要为初生碳化物(Cr,Fe)<,7>C3和共晶组织,从表面到底部,初生碳化物的含量逐渐减少,主要呈六角或长条状;堆焊层的硬度和耐磨性较新镐的好,其中...     

低温处理对3Cr2MoCoWV热作模具钢中碳化物的影响

借助光学电镜、扫描电镜和透射电镜等研究了低温处理对3Cr2MoCoWV钢中碳化物析出的影响。结果表明:试验钢经等温淬火后,基体组织下贝氏体析出了Fe3C和ε-碳化物;经低温处理后组织中出现了大量的孪晶马氏体,其上有细小弥散碳化物;再回火后的贝氏体铁素体板条上析出大量弥散的MC和M2C型碳化物,等温淬火过程中形成的Fe3C在高温回火中分解,析出更为稳定的针状M2C碳化物,但其仍然与基体保持一定位向关系。     

Cr3C2/镍基合金等离子堆焊层的组织及耐磨性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及磨损试验机等,研究了加入不同量的Cr3C2对等离子堆焊镍基合金堆焊层组织和耐磨性能的影响.结果表明:纯镍基合金堆焊层组织主要是由γ(Ni,Fe)、CrB和M7(C,B)3等物相构成,且存在着明显的成分偏析;加入Cr3C2以后,合金层中出现了Cr3C2相,且使堆焊层枝晶破碎,组织变细,成分偏析减弱直至消失;Cr3C2颗粒的加入,提高了堆焊层的磨粒磨损性能,且随其加入量的增加,耐磨性逐渐提高;当加入量达到30%时,耐磨性最好,随后耐磨性开始降低.     

膨胀锥钢表面等离子原位冶金强化层研究

采用等离子原位冶金技术,在膨胀锥用20CrMnTi低合金钢基体表面制备了Cr-Mn-Fe耐磨复合强化层,采用OM、XRD和显微硬度计分析了该强化层的组织结构以及硬度分布特征,并通过磨损试验机进行了磨损试验。结果表明,该强化层在微观组织上与20CrMnTi钢基体呈良好的冶金结合状态,性能匹配良好;强化层主要由γ-(Fe,Cr,Mn)基体及(Cr,Fe)7(C,B)3碳化物硬质相组成;由强化层表面至基体呈现出梯度递减的硬度分布特征,强化层的硬度显著高于20CrMnTi钢基体;强化层的相对耐磨性高出母材20CrMnTi钢10倍以上。     

W18Cr4V钢等离子相变强化层的组织与性能

采用压缩氩弧等离子体对高速钢W18Cr4V进行了表面强化。对等离子强化层的显微组织和显微硬度进行了研究。结果表明：等离子强化层基体由板条马氏体与针状马氏体混合组织、残余奥氏体、碳化物组成，且α—Fe[111]／／γ-Fe[110]，碳化物主要为M6C、M23C6、MC、M2C等，晶粒度级别从7～8级增加至11～12级；强化层的显微硬度随深度呈非线性关系，最高硬度达1000HV0.1。且随工作电流的增加，强化层深度增大，但表面硬度下降。     

P110套管内壁CMT/P堆焊Inconel 625合金的组织及性能研究

针对P110油套管，采用冷金属过渡加脉冲的焊接工艺获得了平整、连续、无缺陷的Inconel 625合金堆焊层。借助体视显微镜、金相显微镜、SEM、EDS、XRD、TEM、碳硫仪等对堆焊层的成分及微观组织进行了分析。堆焊层组织从熔合线到堆焊层顶部依次为柱状晶、树枝晶、等轴晶，基体为Ni的固溶体，其上分布着Laves和MC型碳化物。堆焊层含有从母材扩散来的C、Fe等元素。采用双环电化学动电位再活化方法对堆焊层的耐腐蚀性进行了研究，发现随着C、Fe的扩散会降低其耐晶间腐蚀抗性。通过EBSD还发现，小角度晶界(具有<15o的晶粒取向)和特殊的大角度晶界(Σ≤29)中的Σ3n晶界(低Σ重合点阵, n=1,2,3)的提高，会提高晶间腐蚀耐性。结果表明采用合适的工艺参数进行Inconel 625合金的堆焊，可得出无明显缺陷，成形良好且具有良好耐腐蚀性能的堆焊层。     

合金元素在Fe-Mn-Al(Cr)-C系合金组织中的作用

利用金相显微分析、X射线衍射分析、测量显微硬度和电子探针分析研究了Fe -Mn -Αl(Cr) -C系合金的固溶态组织 ,结果表明 ,含碳量在 0 3～ 0 38wt%时合金组织为单相铁素体组织 ;含碳量在 0 39～ 0 4 6wt%时组织为铁素体和奥氏体双相组织和少量的碳化物 (Cr ,Mn ,Fe) 7C3 ;含碳量在 1 1～ 2 0wt%时组织为单相奥氏体组织。合金元素在组织中分别起着不同的作用 ,Cr元素主要参与碳化物的形成 ,而Al、Mn元素的作用主要是固溶强化和稳定基体组织。     

铬钼钢TIG堆焊Fe3Al合金的研究

采用自制的铁包铝复合焊丝进行TIG堆焊，通过堆焊过程中Fe，Al合金元素之间的直接化合作用，成功地在2．25Cr-1Mo钢基体上获得了Fe3Al堆焊层。研究结果表明，堆焊前进行200℃预热，堆焊后进行700℃退火处理，可以避免Fe3Al堆焊层产生裂纹。     

原位生成(Fe,Cr)_7C_3/Fe复合材料的磨料磨损性能

将纯铬丝放入开有相应圆孔的HT250灰铸铁中,在1 220℃保温30min进行原位反应,制备出了不同体积分数(Fe,Cr)7C3的铁基复合材料,并采用XRD、SEM、硬度仪及磨损试验机等对复合材料的物相组成、显微组织、显微硬度及其磨料磨损性能进行了研究。结果表明:复合材料的物相主要由碳化物(Fe,Cr)7C3、铁素体(α-Fe)及奥氏体(γ-Fe)组成;随碳化物体积分数的增加,复合材料的平均显微硬度逐渐增大,最高值为1 453HV0.1;而在磨料磨损条件下的磨损量先降后升,碳化物体积分数为62%时复合材料的耐磨性最好,且与BTM20Cr高铬铸铁的耐磨性相当。     

刮板输送机中部槽用高铬堆焊耐磨板的组织特征及滑动磨损性能*

为探讨CM550复合耐磨板用于煤矿刮板输送机中部槽的可行性，结合刮板输送机中部槽的磨损运动特征，研究CM550高铬堆焊耐磨层的组织结构和磨损性能，并分析其磨损损伤机制。金相、XRD和TEM组织结构分析表明，高铬堆焊层与Q235基体之间形成冶金熔合，堆焊层的相组成主要为α-Fe和Cr7C3碳化物，其中碳化物以初生棒状、共晶片状和粒状二次碳化物的形式存在。滑动磨损实验结果表明，在相同的摩擦因数条件下，CM550耐磨板的相对耐磨性是NM450耐磨钢的2倍以上，摩擦副材料的磨损质量损失也处于相同水平。石英砂磨料磨损的损伤主要来自硬石英砂颗粒的微切削磨损和软质铁素体区的变形剥落磨损，铁素体磨损暴露于磨损表面的硬质碳化物承担了主要的磨损载荷，阻止了石英砂磨料与软铁素体的直接接触，减轻了铁素体的进一步磨损，有效提高了耐磨性。因此，CM550高铬堆焊耐磨板可推荐为刮板输送机中部槽和煤矿各种耐磨衬板制造的耐磨材料。     

原位自生TiC对高铬铸铁堆焊金属组织与性能的影响

以自制的高铬铸铁药芯焊带为焊接材料,采用非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)在低碳钢板上进行单层单道堆焊试验,通过在药芯焊带药粉中添加不同质量分数(0～5.2％)的钛铁粉,研究了原位自生TiC对堆焊金属组织和性能的影响.结果表明:药芯焊带药粉中加入钛铁粉后,堆焊金属中除了含有Cr7 C3硬质相外,还原位析出TiC相,Cr7 C3尺寸减小,分布更均匀,数量明显增加;当药粉中钛铁粉质量分数为5.2％时,堆焊金属中Cr7 C3细化最明显,分布最均匀;随着药芯焊带药粉中钛铁粉含量的增加,堆焊金属的硬度和耐磨性提高.液态金属中原位合成的TiC可作为Cr7 C3的异质形核核心,减小了Cr7 C3的形核阻力,从而细化了Cr7 C3.     

复层化学成分和显微组织对瓦楞辊性能的影响

研究了C、Cr、W、Mo、V和Nb等合金元素和显微组织对堆焊瓦楞辊力学性能的影响。结果表明：随共晶体种类和体积百分数的增多，堆焊层的硬度增高，但抗生降低；决定准焊层硬度的首要因素是基体组织，特别是奥氏体的数量，其次是碳化物的数量。高合金堆焊条可使瓦楞辊的齿面硬主高于60HRC，耐磨性提高4和8倍以上。     

Fe3Al合金堆焊层的高温热腐蚀行为研究

用钨极氩孤焊方法在A304不锈钢基体上堆焊Fe3Al合金,对其相组成进行了XRD分析,对堆焊试样在750℃和950℃温度下分别进行了Na2SO4盐和NaCl盐的热腐蚀试验。结果表明：堆焊层金属主要由Fe3Al相构成,仅含有少量的α-Fe固溶体;堆焊层金属在NaCl盐中的热腐蚀程度明显高于在Na2SO4盐中的腐蚀,且堆焊层与基体的熔合区是最薄弱的区域。     

Nb、V和Ta对铬铸铁结晶和铸态组织的影响

当CE=4.2～4.3％,可得到Cr_7C_3,具有最好耐磨性,用更高Cr合金化时得到针状碳化物,该种碳化物不能与金属基体很好结合,引起机械性能和抗磨性降低。为防止形成大块过共晶碳化物,以V、Ta、Nb对C4.02％,Cr21.7％铬铸铁合金化。V同碳结合而减少了共晶碳化物Cr_7C_3。Ta使碳化物形成温度T降低,缩短了形成碳化物的温度范围,导致它尺寸减     

等离子喷焊合金层组织及性能试验研究

对16Ｍn钢表面等离子喷焊的自熔性铁基合金喷焊层（Fe55）和镍基合金喷焊层（Ni60)进行了硬度、显微组织、X射线衍射分析及不同腐蚀介质下的耐磨性试验，结果表明，Fe55和Ni60合金喷焊层的显微组织均为γ固溶体基体上分布着多种复杂的化合物相，如Fe23(C,B)6、（Cr,Fe)7C3、Cr7C3、NiB等。在中性水中Fe55合金喷焊层的耐磨性优于Ni60合金，在酸碱腐蚀介质中则正好相反，但两种合金喷层耐磨性都有所降低，在酸性介质中降低更明显。     

微米和纳米Cr_3C_2对Co40合金等离子堆焊层组织与性能的影响

采用等离子堆焊技术在低碳钢表面分别制备了Co40合金堆焊层以及分别添加30%(质量分数)微米和纳米Cr3C2的Co40合金(Cr3C2/Co)复合堆焊层,对比研究了添加微米和纳米Cr3C2对Co40合金堆焊层组织与磨损性能的影响。结果表明:Co40合金堆焊层的组织主要为发达柱状晶及其间的网状共晶;微米Cr3C2/Co复合堆焊层中的柱状晶明显被打断、碎化,生长方向性减弱,且其组织更加均匀和细小;纳米Cr3C2/Co复合堆焊层的结晶方式则由亚共晶转变为共晶,其组织主要由共晶组织组成,且进一步细化和均匀化;与Co40合金堆焊层相比,微米Cr3C2/Co复合堆焊层的硬度和耐磨性分别提高了37%和29%,而纳米Cr3C2/Co复合堆焊层的硬度和耐磨性则分别提高了50%和55%。     

高速电弧喷涂铁基Cr3C2复合涂层的显微组织

采用高速电弧喷涂技术将自制的铁基Cr3C2粉芯丝材在20钢上制备复合涂层,采用SEM、TEM、XRD等研究了涂层的显微组织和物相结构。结果表明：涂层与基体结合紧密,具有致密的层状结构,颗粒扁平细小,孔隙率低,具有较高的显微硬度;在涂层中存在着多种结构复杂的组织和化合物相,其中α-Fe为基体相,主要硬质相为（Fe,Cr）23C6、（Fe,Cr）7C3,另外还有FeCr2O4、Cr2O3等氧化物相,其中某些物相之间存在着平行的晶体学取向关系。