用等离子束对耐磨钢管进行表面淬火与熔覆,以达到表面强化效果,提高轧机耐磨钢管的耐磨和抗开裂性能。并研究了硬化层的显微组织、硬度分布。
利用等离子熔覆技术,在耐磨钢管基体表面制备了合金熔覆层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计分析测试了涂层的相、组织、成分及性能。耐磨钢管的熔覆层组织由树枝晶、等轴晶组成,涂层中含有一定量的化合物,无气孔、夹杂,硬化层平均厚度约400μm,表层平均硬度达728 HV0.2;熔覆层中的组织由界面到表层依次为:平面晶、胞状晶、树枝晶;其中树枝晶组织粗大,等轴晶组织细小,(我们公司的耐磨钢管畅销北京天津上海重庆河北河南云南辽宁黑龙江湖南安徽山东新疆江苏浙江江西湖北广西甘肃山西内蒙古陕西吉林福建贵州广东青海西藏四川宁夏海南台湾香港澳门市场)熔覆层具有较高的硬度,并且由表面到基体硬度呈梯度分布;随等离子束处理次数的增加,硬化层的深度显著增加;等离子束硬化后淬火与熔覆层硬度明显提高。 耐磨钢管的熔覆层厚度可达2.7mm,无裂纹、气孔等缺陷,且各元素通过所形成的复杂金属间化合物的热稳定性、形态以及数量实现对合金的热强作用,使耐磨钢管熔覆层组织细密均匀,等离子束熔覆后硬化层平均厚度约800μm,表层平均硬度达1065 HV0.2。等离子表面冶金层磨粒磨损机制主要为两种类型:①塑性变形-切削;②断裂-剥落。磨损过程为两种机制综合作用的结果,冶金层组织对磨粒磨损机制有显著影响。从熔覆层底部到表层,TiC颗粒的含量和粒径均呈梯度变化;从耐磨钢管基体到熔覆层Fe元素含量逐渐减少,而Ni,Cr,Si元素含量则逐渐增加,TiC颗粒呈弥散分布。
耐磨钢管经过处理后熔覆层硬度最大可达800HV,平均硬度是基体的4~5倍。
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耐磨钢管硬化层的显微组织、硬度分布