冲击能量对 Fe-C-Mo-V 堆焊合金抗磨粒磨损性能的影响

采用含Fe-C-Mo-V的气体保护药芯焊丝堆焊制备磨损试样，并对其进行不同冲击能量下的动载冲击磨粒磨损试验. 通过扫描电子显微镜配合能谱分析、磨损失重测试和激光扫描共聚焦显微镜观察等测试方法，对熔敷金属的显微组织及磨痕特征进行分析及表征，研究了熔敷金属在不同冲击能量下的磨粒磨损行为. 结果表明，熔敷金属的显微组织主要由奥氏体基体、层片状共晶组织及团块状的VC硬质相构成. 熔敷金属的磨损失重、磨痕粗糙度以及磨痕深度均随冲击能量的增加而逐渐减小. 磨损机制为磨粒对奥氏体基体的微观切削以及塑性变形. 随着冲击能量的增加，熔敷金属产生加工硬化，磨痕亚表面出现形变马氏体组织，且VC硬质相与层片状共晶组织相互作用，共同提高堆焊层的硬度，从而提高基体的耐磨性，增强抗冲击性能.     

载荷对Fe-Cr-C-Nb堆焊合金滑动磨粒磨损行为影响

以Fe-Cr-C-Nb堆焊熔敷金属为试验材料,进行了环块三体磨粒磨损试验。利用扫描电子显微镜、能谱分析、激光扫描共聚焦显微镜等测试方法表征了熔敷金属的显微组织及磨损性能,研究了相同转速不同载荷条件下该熔敷金属的三体磨粒磨损行为。结果表明:随着法向载荷的增加,磨损质量逐渐增加,但在高载荷下增幅变缓。堆焊合金的磨损机制为磨粒对奥氏体基体的强塑变犁耕作用以及对Nb C,共晶M7C3的局部脆性剥落。磨损后材料亚表面产生形变马氏体组织,提高了奥氏体基体的硬度,并且随法向载荷的增大,表面硬度逐渐升高,从而导致材料亚表面显著加工硬化,使得熔敷金属在高载荷下表现出较好的耐磨性。     

Fe-Cr-C-Nb堆焊合金抗冲击磨损性能研究

以Fe-Cr-C-Nb堆焊熔敷金属为试验材料,进行了动载冲击磨损试验。通过X射线衍射分析、扫描电镜及能谱分析、激光扫描共聚焦显微镜分析等检测方法表征了冲击能量对熔敷金属的显微组织及其抗冲击磨损性能的影响进行了研究。结果表明:随着冲击能量的增加,磨损失重、磨痕粗糙度均减小;堆焊合金的磨损机制为磨粒法向挤压作用及对奥氏体基体的强塑变犁耕作用;随着冲击能量的增加,熔敷金属表面产生加工硬化,使奥氏体基体具有一定的耐磨粒侵蚀性,导致磨损失重随冲击能量的增大而减小。     

堆焊

20093282B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响/王清宝…//焊接学报.-2008,29(11):109~112通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析。结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差。图5表3参420093283焊条电弧堆焊自熔性合金复合粉末的研究/张勇…//焊接.-2008(12):51~54采用焊条电弧焊堆焊技术,在Q235钢表面堆焊铁基、铁基和镍基复合粉末。研究添加自熔性合金粉末后堆焊层的性能状况。利用金相显微镜对堆焊层的金相组织进行了研究,通过硬度和磨损试验测试了堆焊层表面的硬度和耐磨性。结果表明,添加铁基自熔性合金或铁镍混合自熔性合金粉末均提高了堆焊层的硬度,并且随着添加量的增加,硬度和耐磨性也有相应的提高,且...     

堆焊

20093282B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响/王清宝…//焊接学报.-2008,29(11):109~112通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析。结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差。图5表3参420093283焊条电弧堆焊自熔性合金复合粉末的研究/张勇…//焊接.-2008(12):51~54采用焊条电弧焊堆焊技术,在Q235钢表面堆焊铁基、铁基和镍基复合粉末。研究添加自熔性合金粉末后堆焊层的性能状况。利用金相显微镜对堆焊层的金相组织进行了研究,通过硬度和磨损试验测试了堆焊层表面的硬度和耐磨性。结果表明,添加铁基自熔性合金或铁镍混合自熔性合金粉末均提高了堆焊层的硬度,并且随着添加量的增加,硬度和耐磨性也有相应的提高,且...     

B4C对高碳铬铁自保护药芯焊丝力学性能的影响

通过改变高碳铬铁中熔覆金属B4C的含量,分别考察了B4C对堆焊熔敷金属金相组织、硬度和不同载荷下耐磨性的影响,并对堆焊熔敷金属磨损形貌进行了分析.结果表明,随B4C含量的增加,初生碳化物的生长方向性越来越明显,成定向生长趋势,并且熔敷金属的宏观硬度逐渐增大,但B元素含量超过0.5%时,硬度变化趋缓;不同载荷磨损条件下,B4C强化的熔敷金属表现出耐磨性不同,堆焊熔敷金属耐磨面碳化物断裂或剥落少时,表现出良好的耐磨性,当碳化物大量断裂或剥落时,耐磨性变差.     

DJ5003焊条堆焊金属的显微组织及耐磨性能研究

采用DJ5003堆焊焊条在45钢表面制备了不同堆焊层数的合金,使用OM,SEM,显微硬度计、磨损试验机等设备对堆焊金属的组织性能进行了测试分析。研究表明,堆焊接头冶金结合良好,DJ5003焊条堆焊合金的显微组织由马氏体、残余奥氏体和碳化物等组成,随着堆焊层数的增加,堆焊层金属中马氏体和碳化物越来越细小、数量越来越多,且分布更均匀;堆焊层金属的显微硬度明显高于基体材料,且随着堆焊层数的增加,基体材料的稀释作用越来越小,堆焊层金属的硬度逐渐增高,而磨损量显著降低,当堆焊3层时,堆焊层金属的平均显微硬度达到HV776.4,而磨损量仅为0.303 g,磨痕犁沟最浅,耐磨性最好。     

NiCrWSi系耐磨堆焊合金的设计和熔敷层性能研究

建立了堆焊合金定量设计的数学模型,有计划地设计熔敷层强化机构,创制了具有优良综合性能的ＮｉＣｒＷＳｉ系耐磨堆焊合金。测试了堆焊层的常温粘着磨损、高温（６００℃）粘着磨损和磨粒磨损性能,并分析了熔敷层硬度随温度的变化关系。     

等离子熔敷铁基合金涂层组织和性能

分析不同成分下铁基合金熔敷层的组织和性能,为工业应用奠定基础。采用等离子喷焊设备制备铁基合金熔敷层,并对表面渗透探伤,检验表面裂纹。采用火花直读光谱仪检测熔敷层化学成分,分析化学成分对显微组织的影响。采用洛氏硬度计及销盘式摩擦磨损试验机检测硬度及磨损失重,分析显微组织对硬度及耐磨性的影响。结果表明,当Creq/Nieq值为0.26时,熔敷层表面出现裂纹。Creq和Nieq影响熔敷层显微组织,基体以奥氏体为主。5种合金堆焊层硬度均大于40 HRC,并且Creq/Nieq值与硬度及耐磨性没有线性关系。随着硬度的增加耐磨性提高,Fe5的耐磨性最好,磨损失重只有3.65g。但当硬度达到59 HRC时,耐磨性降低。因此熔敷层的化学成分特别是w(C)决定了显微组织,w(C)的增加使熔敷层出现M_7C_3等硬质相,硬度及耐磨性提高,当硬度达到一定值时,出现裂纹,硬质相易脱落,导致耐磨性下降。     

热处理对新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊层磨粒磨损性能的影响

采用钨极氩弧焊(TIG)将新型Fe-Cr-Mn-Co合金堆焊在304不锈钢基体表面,对比研究热处理对堆焊合金磨粒磨损性能的影响。采用金相观察、硬度测量、失重分析和扫描电镜(SEM)对不同工艺热处理的堆焊合金金相组织、硬度、磨损性能及磨损机理进行了分析。研究结果表明:Fe-Cr-Mn-Co堆焊合金微观组织均为奥氏体,重熔和固溶处理能使晶粒细化、组织均匀,前者效果更佳;重熔后的堆焊合金硬度最高、耐磨性最好,但与固溶处理的相差不大,304不锈钢最差;合金的失效为凿削式磨粒磨损和塑性变形产生的疲劳破坏混合模式。     

纳米 Y2 O3 对过共晶 Fe-Cr-C 堆焊合金表面微观组织与耐磨性的影响

目的研制一种新型添加纳米Y2O3的过共晶Fe-Cr-C堆焊合金,改善堆焊合金粗大的初生M7C3碳化物,提高堆焊合金的耐磨性。方法采用明弧堆焊的方法制作堆焊合金,用金相电子显微镜对其表面微观组织进行观察,用洛氏硬度计对其表面硬度进行测量,用砂带摩擦磨损试验机对其表面耐磨性进行评价,用扫描电子显微镜对其磨损形貌进行观察。最后,利用错配度理论对M7C3的细化机理进行分析。结果过共晶Fe-Cr-C堆焊合金由初生M7C3和共晶组织(共晶M7C3、奥氏体及部分马氏体)组成。未添加Y2O3的堆焊合金初生M7C3比较粗大,其平均尺寸在22μm,硬度为55HRC,磨损量为0.85mg/mm2。经纳米Y2O3改性之后,堆焊合金的初生M7C3尺寸变小,其平均尺寸为16μm,硬度为57HRC,磨损量减少为0.59 mg/mm2,Y2O3的(001)面与正交M7C3的(100)面之间的二维错配度为8.59%。结论 Y2O3可以成为M7C3的非均质形核核心,从而细化了过共晶Fe-Cr-C堆焊合金的初生M7C3碳化物,提高了过共晶Fe-Cr-C堆焊合金表面耐磨性。     

TiC-VC免预热耐磨堆焊焊条

采用H0 8A焊芯 ,钛铁、钒铁、人造金红石和石墨等药皮组分 ,研制了新型耐磨、免预热堆焊焊条。通过扫描电镜 (SEM)、能谱分析 (EDAX)、磨粒磨损试验、焊条工艺性能试验以及硬度测试 ,系统地研究了焊条药皮组分对堆焊层耐磨性、抗裂性、工艺性能及堆焊层组织结构的影响。试验结果表明 ,通过电弧高温冶金反应 ,,药皮中Fe -Ti、Fe-V与石墨反应生成TiC、VC硬质相 ,并弥散分布于低碳马氏体 残余奥氏体的基体上 ,堆焊层具有良好的耐磨性和抗裂性 ,焊前不预热 ,连续堆焊堆焊层不产生裂纹。Fe-Ti、Fe -V与石墨的加入量对堆焊层耐磨性、硬度以及工艺性能影响很大 ,随着钛铁、钒铁、石墨量增加 ,堆焊层硬度、耐磨性增加。但药皮中钛铁超过 18%后焊条工艺性能变差 ,石墨超过 12 %后 ,堆焊层耐磨性降低     

Microstructure and abrasive wear properties of Fe-Cr-C hardfacing alloy cladding manufactured by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)

A series of Fe-Cr-C hardfacing alloys is deposited by gas tungsten arc welding and subjected to abrasive wear testing. Pure Fe with various amounts of CrC (Cr:C=4:1) powders are mixed as the fillers and used to deposit hardfacing alloys on low carbon steel. Depending on the various CrC additions to the alloy fillers, the claddings mainly contain hypoeutectic, near eutectic, or hypereutectic microstructures of austenite γ-Fe phase and (Cr,Fe)₇C₃ carbides on hardfacing alloys, respectively. When 30% CrC is added to the filler, the finest microstructure is achieved, which corresponds to the γ-Fe+(Cr,Fe)₇C₃ eutectic structure. With the addition of 35% and 40% CrC to the fillers, the results show that the cladding consists of the massive primary (Cr,Fe)₇C₃ as the reinforcing phase and interdendritic γ-Fe+(Cr,Fe)₇C₃ eutectics as the matrix. The (Cr,Fe)₇C₃ carbide-reinforced claddings have high hardness and excellent wear resistance under abrasive wear test conditions. Concerning the abrasive wear feature observable on the worn surface, the formation and fraction of massive primary (Cr,Fe)₇C₃ carbides predominates the wear resistance of hardfacing alloys. Abrasive particles result in continuous plastic grooves when the cladding has primary γ-Fe phase in a hypoeutectic structure.     

抗冲击磨损奥氏体堆焊材料

针对具有冲击磨粒磨损工况条件，成功研制出了一种奥氏体堆焊材料EKCM50。该堆焊材料为Fe-Mn-Cr-Mo-V合金系，通过耐磨性对比试验分析，堆焊合金耐磨性能优于D256焊接材料。经过加工硬化冲击试验，EKCM50焊接材料堆焊层硬度由32HRC升高到45HRC，经过冲击磨损试验，40min后，试验材料堆焊磨损失重几乎不变。通过对该材料的加工硬化和磨损性能的试验研究，探讨了此种奥氏体材料的加工硬化及耐磨机理，以及加入的合金元素对该焊接材料的耐磨性及耐磨机理的影响规律。     

The abrasive wear properties of Al-Mg-Si3N4 metal matrix composites

One kind of three-dimensional network structure, reinforced aluminum magnesium matrix composites, has been prepared by pressure-assisted and vacuum-driven infiltration technology. The composites interpenetrated with ceramic have higher wear resistance than the metal matrix owing to their special topology structure. The reinforcement volume fraction has a large effect on abrasive wear. The wear rate decreases with the increase of the volume fraction of reinforcement and increases with the increase of sliding time and applied load. The wear mechanism of the composites (abrasive wear) differs greatly from the matrix alloy (adhesive wear).     

1Cr13NbTi不锈钢堆焊材料氮合金化分析

用氮代替部分碳,通过铌、钛固氮形成氮合金化1Cr13NbTi堆焊合金,深入分析了碳氮化物的形成机理,进行了耐磨粒磨损性能试验,研究了碳氮化物对堆焊合金耐磨粒磨损行为的影响.结果表明,堆焊合金中的碳氮化物为分布在晶界和晶内的MX（M=Nb,Ti;X=C,N）复合型碳氮化物.焊态和热处理条件下具有不同的数量和尺寸,初生的碳氮化物在焊缝凝固过程中形成并具有较大尺寸,数量较小;大量的细小二次碳氮析出物能在热处理后大量弥散析出,对基体产生明显的沉淀强化作用,在增强堆焊合金硬度减小磨粒锲入深度的同时有效阻碍磨粒的切削,从而获得高的耐磨粒磨损性能.     

含内生碳化物颗粒的堆焊合金组织与磨料磨损性能

文中通过焊条电弧焊在Q235钢板上堆焊获得一种新的含内生碳化物颗粒的堆焊合金,采用光谱仪、硬度计、光学显微镜、SEM和EDAX能谱分析对合金的化学成分、组织和硬度进行了研究,在销盘型磨损试验机上进行了磨料磨损试验.结果表明,研制成功的堆焊合金组织为混合型马氏体和少量残余奥氏体+弥散分布的一次(NbCrTi)C颗粒,且低碳马氏体和高碳马氏体数量相当,内生复合碳化物(NbCrTi)C增强相在基体中弥散分布,局部有偏聚;强韧结合的基体能联结和支撑增强相,硬度达57HRC,耐磨性达到碳化钨焊条D707的3.6倍.     

Improvement in high stress abrasive wear property of steel by hardfacing

High stress abrasive wear behavior of mild steel, medium carbon steel, and hardfacing alloy has been studied to ascertain the extent of improvement in the wear properties after hardfacing of steel. High stress abrasive wear tests were carried out by sliding the specimen against the abrasive media consisting of silicon carbide particles, rigidly bonded on paper base and mounted on disk. Maximum wear was found in the case of mild steel followed by a medium carbon alloy steel and a hardfacing alloy. Different compositions of steels and constituent phases present led to different wear rates of the specimen. The extent of improvement in wear performance of steel due to hardfacing is quite appreciable (twice compared to mild steel). Microstructural examination of the wear surface has been carried out to understand the wear mechanism.     

氮合金化堆焊硬面合金组织与耐高温磨损性能

对马氏体不锈钢堆焊硬而合金进行了氮合金化,研究了其组织和耐高温磨损性能.结果表明,氮合金化马氏体不锈钢堆焊层显微组织主要为马氏体和铌、钛的复合碳氮化物;堆焊马氏体不锈钢硬面合金与碳钢的高温金属间磨损,为碳钢表面高温下形成的氧化皮,粘着于堆焊马氏体不锈钢硬面合金表面,导致堆焊马氏体不锈钢硬面合金产生磨粒磨损.氮合金化堆焊...