WC含量对明弧堆焊奥氏体合金显微组织及耐磨性的影响

采用金属粉型药芯焊丝自保护明弧焊制备Cr9Mn6Nb2WVSi Ti奥氏体耐磨堆焊合金,借助XRD,SEM,EDS及光学显微镜研究外加WC颗粒对其显微组织及耐磨性的影响。结果表明,随焊丝药芯中WC增加,奥氏体晶粒细化,沿晶分布的多元合金化碳化物数量增加。初生γ-Fe相原位析出了(Nb,Ti,V)C相和残留WCx颗粒,起到晶内弥散强化作用,沿晶分布的(Nb,Ti,V)C和M_6C(M=Fe,Cr,Mn,V,W)相隔断了网状或树枝状的沿晶M_7C_3相,使其细化、断续分布而提高合金韧性,减轻沿晶碳化物数量增加的不利影响。硬度和磨损测试结果显示,明弧堆焊奥氏体合金洛氏硬度仅为40~47,但其磨损质量损失低于高铬铸铁合金,具有良好耐磨性;随外加WC含量提高,奥氏体合金晶内和晶界显微硬度差异显著减小,合金表面趋于均匀磨损而改善耐磨性。该奥氏体合金的磨损机制主要是磨粒显微切削,适用于带有一定冲击载荷磨粒磨损的工况下使用。     

Si对明弧堆焊合金M_7C_3相及耐磨性的影响

采用药芯焊丝自保护明弧焊方法制备Fe-17Cr-4C-2V-Mn-Si-Ti多元合金系堆焊合金。借助金相显微镜、X射线衍射仪及扫描电镜等手段,研究硅对其M_7C_3(M=Fe,Cr,V,Mn)相及耐磨性的影响。结果表明:当硅含量从0.6%(质量分数,下同)增加到2.4%时,初生M_7C_3相由板条状转变为块状弥散分布;其相邻间隔的γ-Fe数量逐渐减少直至消失。硅改变了初生M_7C_3形核前驱体-液态合金化高碳原子团簇的属性而引起其形态、分布和尺寸改变。磨损结果表明,当硅含量从0.6%增加至2.4%时,合金耐磨性先提高后下降,至1.5%时耐磨性最佳,微切削和微观断裂两种磨损机理并存。     

Mo对高硬度明弧堆焊合金显微组织及耐磨性的影响

采用药芯焊丝自保护明弧焊方法制备了含有11%~13%Cr、3.5%~3.8%C、2.1%~2.3%Nb、0.6%~0.7%B、0%~4.0%Mo (质量分数)且宏观硬度高达65 HRC的耐磨合金。采用光学显微镜、X-射线衍射仪和扫描电镜,研究了钼含量对其显微组织及耐磨性的影响。结果表明,随着钼含量增加,合金组织整体细化,形成了强韧性配合良好的奥氏体+针状马氏体复合基体以及韧性更好的M23(C,B)6+原位析出NbC耐磨相,脆性变态莱氏体Ld′的形成得到明显抑制。此外,湿砂磨粒磨损试验结果表明,适量Mo减小碳化物间隔尺寸及NbC颗粒脱落几率,显著改善耐磨性,但如加入过多,合金磨损机制会变为磨粒显微切削。