| 等离子熔覆TiC/Fe基熔覆层显微组织及碳化物演变机理分析 |
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| 引用本文： | 尹燕,何明明,李辉,赵奎安,刘颖波,张瑞华.等离子熔覆TiC/Fe基熔覆层显微组织及碳化物演变机理分析[J].表面技术,2023,52(10):384-393. |
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| 作者姓名： | 尹燕 何明明 李辉 赵奎安 刘颖波 张瑞华 |
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| 作者单位： | 兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050;中国钢研科技集团有限公司，北京 100081;阳江市五金刀剪产业技术研究院，广东 阳江 529533;四川轻化工大学，四川 自贡 643000 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(52161007);广东省科技计划项目(20170902，20180902);阳江市科技计划项目(SDZX2020009);过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金资助项目(GK202106) |
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| 摘 要： | 目的 为了提高3Cr13马氏体不锈钢的硬度和耐磨性，在其表面制备TiC/Fe基熔覆层，分析熔覆层组织的均匀性及碳化物类型，探究碳化物演变机理和对熔覆层硬度的影响规律。方法 采用等离子同步送粉熔覆，在3Cr13不锈钢基材上熔覆球形TiC/Fe基熔覆层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱仪分析熔覆层微观形貌特征、相组成以及析出相的元素分布规律，利用显微硬度计测量熔覆层的硬度。结果 随着TiC添加量的增加，熔覆层中的Ti和C元素含量也增加，说明有部分TiC熔解。未添加TiC的熔覆层组织主要是Fe-Cr固溶体和(Fe、Cr)7C3，TiC/Fe基熔覆层的为Fe-Cr固溶体和TiC、(Fe、Cr)3C2、(Fe、Cr)7C3。两种熔覆层中的析出相主要以(Fe、Cr)7C3为主，但在TiC/Fe基熔覆层中还存在其熔解后重新析出的TiC及过渡相(Fe、Cr)3C2。TiC添加量增加，熔覆层显微硬度也增加。结论 TiC/Fe基熔覆层中的第二相除(Fe、Cr)7C3，还有原始TiC、析出的TiC和(Fe、Cr)3C2。在研究范围内，随着TiC添加量增加，熔覆层中熔解的TiC量也增加。析出的TiC可以作为(Fe3Cr4)C3的有效形核质点，促进(Fe3Cr4)C3的形成，形成过程是(Fe、Cr)3C2以析出的TiC为形核核心形核长大，随后相变为更加稳定的(Fe、Cr)7C3，在快速冷却过程中有未转变完的(Fe、Cr)3C2保留下来。熔覆层中的原始TiC、析出的TiC、生成的(Fe、Cr)7C3和(Fe、Cr)3C2作为硬质相提高了熔覆层的硬度。
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| 关 键 词： | 等离子熔覆 Fe基粉末 TiC 熔覆层 微观组织 演变机理 |
| 收稿时间： | 2022/12/7 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/3/22 0:00:00 |
Analysis of Microstructure and Carbide Evolution Mechanism of TiC/Fe-Based Cladding Coating by Plasma Cladding |
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| YIN Yan,HE Ming-ming,LI Hui,ZHAO Kui-an,LIU Ying-bo,ZHANG Rui-hua.Analysis of Microstructure and Carbide Evolution Mechanism of TiC/Fe-Based Cladding Coating by Plasma Cladding[J].Surface Technology,2023,52(10):384-393. |
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| Authors: | YIN Yan HE Ming-ming LI Hui ZHAO Kui-an LIU Ying-bo ZHANG Rui-hua |
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| Affiliation: | State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Nonferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;China Iron & Steel Research Institute Group, Beijing 100081, China;Yangjiang Hardware Knife Cut Industrial Technology Research Institute, Guangdong Yangjiang 529533, China;Sichuan University of Science & Engineering, Sichuan Zigong 643000, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | plasma cladding Fe-based powder TiC cladding coating microstructure evolution mechanism |
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