钢基体表面等离子弧熔覆层组织与性能

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摘要通过等离子弧将预置粉末熔覆在Q235钢的表面，形成复合涂层,并通过在粉末中添加Si、Al和Y2O3粉末改善熔覆层组织性能。本文主要研究了熔覆层的成分、显微组织、显微硬度、抗裂性和耐磨性。实验结果表明：涂层具有良好的冶金结合性能，与原始粉末涂层相比，等离子弧熔覆涂层中仍以Fe3Al、α-Fe为主，但含量降低，同时出现了一定量的Fe-Al-Si金属间化合物，它们的存在是熔覆层性能得到进一步提高的主要原因；另外稀土元素的添加对组织的抗裂纹性能起到了重要的优化作用，同时可以提高熔覆层的显微硬度和耐磨性。68199

毕业论文关键词等离子弧熔覆稀土元素硬度耐磨性

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Steel substrate surface plasma arc cladding microstructure and properties

Abstract

Plasma arc through the preset powder cladding on Q235 steel surface to form a composite coating by adding the powder Si, Al and Y2O3 powder cladding to improve performance. This paper studies the cladding layer composition, microstructure, hardness, crack resistance and abrasion resistance. The experimental results showed that: coating with good metallurgical bonding properties, as compared with the original powder coating, plasma arc cladding coating still Fe3Al, α-Fe-based, but the content is decreased, while there was a certain amount of Fe-Al-Si intermetallic compounds, their existence is to further improve the performance of the cladding layer of the main reasons; addition of rare earth elements on the organization's anti-cracking performance optimization has played an important role, but can increase the hardness of the cladding layer and abrasion resistance.

Keywords Plasma Arc Cladding Rare earth element Hardness Abrasion resistance

1 引言 1

1.1 课题的提出 1

1.2 表面熔覆技术简介 1

1.3 等离子弧表面熔覆技术及发展应用 2

1.4 稀土元素的添加对组织的影响 3

1.5 课题研究的主要内容 4

2 试验方法与步骤 5

2.1 等离子弧熔覆试验 5

2.2 金相观察试验 6

2.3 硬度试验 6

2.4 耐磨损试验 7

3 等离子弧熔覆层的结构特征 9

3.1 等离子弧熔覆工艺 9

3.2 等离子弧熔覆层的金相组织 10

3.3 Y2O3含量对熔覆层微观组织的影响 14

3.4 稀土元素对显微硬度的影响 15

3.5 本章小结 16

4 等离子弧熔覆层的耐磨性研究 18

4.1 耐磨性的影响因素 18

4.2 试验结果分析 18

4.3 耐磨损试验改进措施 21

4.4 本章小结 21

结论 22

致谢 23

参考文献24

1 引言

1.1 课题的提出

材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质,是人类赖以生存和发展的物质基础。世界工业发达国家已经由钢铁为主的金属材料逐步发展为金属与非金属材料并驾齐驱的新局面。目前我国虽然积极研究非金属材料，但在机械工业领域仍旧以钢铁等金属材料为主。但每年世界上由于各种物理、化学因素导致的钢铁损失不可估计，我国也存在着同样的问题，这可以说是一个世界难题。这样的损耗有很多种，但钢铁材料的磨损和腐蚀等现象大多从表面开始,因此材料表面保护具有重要的工程应用价值。耐磨材料的研究在向提高材料整体耐磨性方向发展的同时,各种表面改性技术及工艺在耐磨材料中的应用也日益受到重视[1]。论文网