Q235钢表面氩弧熔覆B4 C-Ti复合涂层组织与性能的研究
2015-08-20陈永生王永东
陈永生,王永东
(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院,哈尔滨150022)
目前,关于表面改性技术已经有了很广泛的研究,尤其是表面熔覆技术已成为国内外研究的热点,国外学者[1-4]对氩弧熔覆技术的研究,多关注于在钛合金或不锈钢基体上制备提高耐磨耐蚀性的复合涂层,国内研究多在铸铁或低碳钢表面上制备增强复合涂层[5-8],氩弧熔覆技术具有所需设备价值低廉,工艺简单等优点,对零件和工具设备修复具有重要的实用价值,在制备耐磨材料领域得到了广泛应用[9,10]。本文采用氩弧熔覆技术,在Q235钢基体表面原位合成TiC-TiB/Fe基复合涂层,对复合涂层的显微组织和耐磨性能进行了探究。
1 试验方法
选用Q235钢作为基体材料,切割加工试样尺寸为40mm×10mm×10mm,用无水乙醇和丙酮清洗,表面除油除锈。熔覆材料为B4C粉、钛粉(平均粒度为约为25μm,纯度B4C粉99.5%、钛粉99.9%)和铁粉(平均粒度为约为30μm,纯度99.5%),将混好的待熔粉末用胶水调成糊状涂覆于Q235钢试件表面,预涂复合涂层厚度范围为1mm~1.5mm,自然干燥24h后,在电炉中200℃保温1h烘干,采用MW3000型数字式焊接机进行氩弧熔覆制备熔覆涂层。
本文借助MX2600型扫描电子显微镜分析涂层组织形态,利用MHV2000型显微硬度计分析试样熔覆区、结合区与基体之间的硬度变化规律,利用D/max2200型X射线衍射仪进行物相分析,在MMS-2B摩擦磨损试验机上用淬火态的GGr15钢环进行磨损试验,实验参数为:法向载荷200 N,转速为200r/min,磨损时间为30min,用精度为0.1mg的FC系列-204型电子分析天平称量试样的磨损失重,用Axio lab.A1蔡司显微镜观察磨损表面形貌。……
