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摘要:本文選用Ti粉、B4C粉、Fe60粉末作為原始粉末，使用水玻璃作為粘結(jié)劑在H13鋼表面氬弧熔覆生成TiC、TiB2熔覆層。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD），對(duì)熔覆層的顯微組織和物相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，利用洛氏硬度計(jì)、維氏硬度計(jì)、磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)熔覆層的硬度和耐磨性進(jìn)行了精準(zhǔn)的測(cè)定分析，具體分析了熔覆層的耐磨性能。 通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試對(duì)比確定了最佳工藝參數(shù)為：熔覆電流：120A，氣體流量：12L/min,預(yù)置涂層厚度：1mm。最佳粉末配比：Fe60：50%，Ti：25%，B4C：25%。 從試驗(yàn)結(jié)果分析可得出熔覆層與基體鋼材之間為冶金結(jié)合，無氣孔和裂紋產(chǎn)生，表面平整。熔覆層中增強(qiáng)相顆粒為TiC、TiB2，分布均勻。熔覆層的硬度得到了顯著的提高，最高的顯微硬度為1389HV，最高洛氏硬度為91.9HRC。熔覆層的耐磨性能也得到了極大的提高，基體的磨損量是TiC-TiB2增強(qiáng)金屬基熔覆層的4倍。
關(guān)鍵詞 氬弧熔覆；工藝參數(shù)；顯微組織；硬度；耐磨性
目錄 摘要 Abstract 1緒論-1 1.1選題背景-1 1.2模具材料及失效分析-1 1.2.1H13模具鋼簡介-1 1.2.2模具失效分析-1 1.3表面強(qiáng)化技術(shù)-1 1.3.1氬弧熔覆技術(shù)概述-2 1.3.2氬弧熔覆技術(shù)的工藝特點(diǎn)-2 1.3.3氬弧熔覆的研究現(xiàn)狀-3 1.4增強(qiáng)顆粒的選擇-3 1.5 TiC、TiB2的結(jié)構(gòu)和性能-4 1.6課題研究的目的、意義和主要內(nèi)容-5 1.6.1課題研究目的、意義-5 1.6.2課題研究主要內(nèi)容-6 2實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法-7 2.1實(shí)驗(yàn)材料-7 2.1.1母材金屬-7 2.1.2 預(yù)置涂層合金粉末材料-7 2.2 試驗(yàn)工藝流程及試樣的制備-8 2.2.1 試驗(yàn)工藝流程-8 2.2.2 預(yù)置涂層原始粉末的配比-9 2.2.3熔覆層制備方法及設(shè)備-10 2.3 氬弧熔覆設(shè)備-11 2.4組織及性能測(cè)試設(shè)備-11 3 氬弧熔覆原位合成熔覆層及其試驗(yàn)工藝參數(shù)-14 3.1 氬弧熔覆工藝參數(shù)方案的設(shè)計(jì)-14 3.2 熔覆工藝參數(shù)對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響-14 3.2.1 熔覆電流的影響-14 3.2.2氣體流量的影響-15 3.2.3 預(yù)置涂層厚度的影響-15 3.3 預(yù)置粉末含量對(duì)熔覆層性能的影響-16 3.3.1 Ti/B4C的質(zhì)量百分比對(duì)熔覆層性能的影響-16 3.3.2Fe60含量對(duì)涂層結(jié)構(gòu)和硬度的影響-18 3.4 本章小結(jié)-20 4 氬弧熔覆原位合成熔覆層的組織結(jié)構(gòu)-21 4.1 TiC-TiB2增強(qiáng)金屬基熔覆層的組織特征-21 4.1.1 熔覆層截面組織特征-21 4.1.2 熔覆層顯微組織分布特征-21 4.2TiC-TiB2增強(qiáng)金屬基熔覆層的XRD分析-23 4. 3熔覆層中TiC-TiB2增強(qiáng)相的形成機(jī)理-24 4. 4本章小結(jié)-24 5 氬弧熔覆原位合成的熔覆層摩擦磨損性能-25 5.1 氬弧熔覆層的顯微硬度-25 5.2 氬弧熔覆層的摩擦系數(shù)-25 5.3氬弧熔覆層磨損量測(cè)定-26 5.4 氬弧熔覆原位合成TiC-TiB2增強(qiáng)金屬基熔覆層強(qiáng)化機(jī)理-27 5.5 本章小結(jié)-27 6 結(jié)論-28 致謝-29 參考文獻(xiàn)-30 |
