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Cr12MoV模具钢表面TiC-Ni60熔覆层的显微组织与耐磨性能研究
1
作者
黄皓天
田富强
+3 位作者
仝永刚
胡永乐
王开明
张明军
《材料保护》
2025年第5期91-99,共9页
为了提高冷作模具钢表面耐磨损性能,延长其服役寿命,引入硬质TiC作为强化相,采用激光熔覆技术在Cr12MoV冷作模具钢表面分别制备了Ni60和TiC强化Ni60复合熔覆层,使用电子显微镜、球-盘式高温摩擦磨损试验机及超景深显微镜对比研究了熔覆...
为了提高冷作模具钢表面耐磨损性能,延长其服役寿命,引入硬质TiC作为强化相,采用激光熔覆技术在Cr12MoV冷作模具钢表面分别制备了Ni60和TiC强化Ni60复合熔覆层,使用电子显微镜、球-盘式高温摩擦磨损试验机及超景深显微镜对比研究了熔覆层的显微组织结构与摩擦磨损性能。研究表明:TiC陶瓷在激光熔覆过程中会熔解进入熔覆层熔池,在冷却过程中析出2种不同尺度的TiC强化相,细小的TiC弥散分布在熔覆层中,有效抑制组织内部的晶粒粗化;粗大块状的TiC团聚在一起,形成硬质相颗粒,2种不同尺度的TiC显著增强了熔覆层的硬度和耐磨性。TiC强化Ni60复合熔覆层的平均显微硬度达到869.5 HV_(0.2),是Cr12MoV冷作模具钢的2.03倍。因为不同尺度TiC的强化有效阻止了磨粒的微切削作用,使得复合熔覆层具有更优异的摩擦磨损性能。TiC的加入降低了复合熔覆层的摩擦系数,磨损体积较Cr12MoV冷作模具钢减小约86.4%。复合熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损以及轻微的黏着磨损。
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关键词
激光熔覆
TiC陶瓷粉末
显微组织
耐磨性能
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职称材料
Mn和B元素对电弧熔覆高铬铸铁熔覆层显微组织和耐磨性能的影响
2
作者
徐家国
胡永乐
+4 位作者
仝永刚
王开明
华熳煜
牟双全
黄皓天
《材料保护》
CAS
CSCD
2024年第7期199-206,共8页
电弧熔覆技术是一种成本低且效率高的再制造技术,而高铬铸铁焊丝是常见的耐磨药芯焊丝体系之一。为了探究Mn和B元素对Q345钢板表面高铬铸铁药芯焊丝电弧熔覆再制造层的组织、硬度和耐磨性能的影响,采用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪...
电弧熔覆技术是一种成本低且效率高的再制造技术,而高铬铸铁焊丝是常见的耐磨药芯焊丝体系之一。为了探究Mn和B元素对Q345钢板表面高铬铸铁药芯焊丝电弧熔覆再制造层的组织、硬度和耐磨性能的影响,采用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机、超景深显微镜和电子显微镜等对熔覆层的显微组织、元素组成、硬度分布、磨损过程和机理进行了表征分析。结果表明,在电弧熔覆过程中,电解锰和硼铁粉末发生溶解,与熔覆层中元素相互作用形成块状和板条状的初生碳化物及共晶组织。各熔覆层的组织主要有M_(7)C_(3)(M为Fe、Cr和Mn)、M_(3)C、Fe_(23)(C,B)_(6)、马氏体和残余奥氏体等相存在。随着Mn、B含量的增加,熔覆层表面的硬度逐渐上升。增加了质量分数0.70%的Mn元素的熔覆层硬度相对高铬铸铁熔覆层提升10.64%。继续添加质量分数1.20%的B元素,熔覆层表面硬度进一步提升。熔覆层表面耐磨性随着Mn和B含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。C、Mn和B的质量分数分别为4.00%、0.80%和0.80%熔覆层的耐磨性能最高,为Q345的23.06倍。
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关键词
电弧熔覆
药芯焊丝
显微组织
硬度
耐磨性
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职称材料
题名
Cr12MoV模具钢表面TiC-Ni60熔覆层的显微组织与耐磨性能研究
1
作者
黄皓天
田富强
仝永刚
胡永乐
王开明
张明军
机构
长沙理工大学汽车与机械工程学院
出处
《材料保护》
2025年第5期91-99,共9页
基金
湖南省教育厅科学研究项目(23A0264)
湖南省自然科学基金(No.2023JJ30038
No.2025JJ20046)~~。
文摘
为了提高冷作模具钢表面耐磨损性能,延长其服役寿命,引入硬质TiC作为强化相,采用激光熔覆技术在Cr12MoV冷作模具钢表面分别制备了Ni60和TiC强化Ni60复合熔覆层,使用电子显微镜、球-盘式高温摩擦磨损试验机及超景深显微镜对比研究了熔覆层的显微组织结构与摩擦磨损性能。研究表明:TiC陶瓷在激光熔覆过程中会熔解进入熔覆层熔池,在冷却过程中析出2种不同尺度的TiC强化相,细小的TiC弥散分布在熔覆层中,有效抑制组织内部的晶粒粗化;粗大块状的TiC团聚在一起,形成硬质相颗粒,2种不同尺度的TiC显著增强了熔覆层的硬度和耐磨性。TiC强化Ni60复合熔覆层的平均显微硬度达到869.5 HV_(0.2),是Cr12MoV冷作模具钢的2.03倍。因为不同尺度TiC的强化有效阻止了磨粒的微切削作用,使得复合熔覆层具有更优异的摩擦磨损性能。TiC的加入降低了复合熔覆层的摩擦系数,磨损体积较Cr12MoV冷作模具钢减小约86.4%。复合熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损以及轻微的黏着磨损。
关键词
激光熔覆
TiC陶瓷粉末
显微组织
耐磨性能
Keywords
laser cladding
TiC ceramic powder
microstructure
wear resistance
分类号
TG665 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
Mn和B元素对电弧熔覆高铬铸铁熔覆层显微组织和耐磨性能的影响
2
作者
徐家国
胡永乐
仝永刚
王开明
华熳煜
牟双全
黄皓天
机构
长沙理工大学汽车与机械工程学院
出处
《材料保护》
CAS
CSCD
2024年第7期199-206,共8页
基金
湖南省科技创新计划(2021RC3096)
湖南省教育厅科学研究项目(23A0264)。
文摘
电弧熔覆技术是一种成本低且效率高的再制造技术,而高铬铸铁焊丝是常见的耐磨药芯焊丝体系之一。为了探究Mn和B元素对Q345钢板表面高铬铸铁药芯焊丝电弧熔覆再制造层的组织、硬度和耐磨性能的影响,采用光学显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、摩擦磨损试验机、超景深显微镜和电子显微镜等对熔覆层的显微组织、元素组成、硬度分布、磨损过程和机理进行了表征分析。结果表明,在电弧熔覆过程中,电解锰和硼铁粉末发生溶解,与熔覆层中元素相互作用形成块状和板条状的初生碳化物及共晶组织。各熔覆层的组织主要有M_(7)C_(3)(M为Fe、Cr和Mn)、M_(3)C、Fe_(23)(C,B)_(6)、马氏体和残余奥氏体等相存在。随着Mn、B含量的增加,熔覆层表面的硬度逐渐上升。增加了质量分数0.70%的Mn元素的熔覆层硬度相对高铬铸铁熔覆层提升10.64%。继续添加质量分数1.20%的B元素,熔覆层表面硬度进一步提升。熔覆层表面耐磨性随着Mn和B含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。C、Mn和B的质量分数分别为4.00%、0.80%和0.80%熔覆层的耐磨性能最高,为Q345的23.06倍。
关键词
电弧熔覆
药芯焊丝
显微组织
硬度
耐磨性
Keywords
arc cladding
flux-cored wire
microstructure
hardness
wear-resistance
分类号
TG422.3 [金属学及工艺—焊接]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Cr12MoV模具钢表面TiC-Ni60熔覆层的显微组织与耐磨性能研究
黄皓天
田富强
仝永刚
胡永乐
王开明
张明军
《材料保护》
2025
0
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职称材料
2
Mn和B元素对电弧熔覆高铬铸铁熔覆层显微组织和耐磨性能的影响
徐家国
胡永乐
仝永刚
王开明
华熳煜
牟双全
黄皓天
《材料保护》
CAS
CSCD
2024
0
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职称材料
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