碳化钨颗粒/高锰钢基复合堆焊层组织及性能的研究

论文摘要

本文为提高高锰钢堆焊层的耐磨性能,选用烧结碳化钨（YQ4）与铸造碳化钨（YZ）两种硬质合金颗粒,自制碳化钨/高锰钢焊条,采用氧-乙炔火焰堆焊的方法制备了碳化钨颗粒/高锰钢基复合堆焊层。试验通过制作不同含量与粒度的碳化钨/高锰钢焊条,堆焊获得相应碳化钨/高锰钢堆焊层。运用金相分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析、磨损试验等检测方法,研究了碳化钨颗粒的含量和粒度对复合堆焊层组织及耐磨性能的影响。研究结果表明：采用堆焊方式制备的碳化钨颗粒/高锰钢基堆焊层中,颗粒分布基本均匀,颗粒与胎体冶金结合较好,颗粒周围为先共晶奥氏体枝状晶+共晶莱氏体组织,远离颗粒处组织为奥氏体等轴晶+碳化物等；随着碳化钨加入量的增多、颗粒粒度的减小,堆焊层中共晶组织增多,铸造碳化钨颗粒使堆焊层中共晶组织增加最明显,50%的堆焊层中颗粒周围有重结晶碳化钨析出;随着碳化钨的加入量增多,堆焊层抗磨性能增强,小颗粒的增强效果优于大粒度颗粒,相同粒度与含量的铸造碳化钨/高锰钢堆焊层耐磨性能略优于烧结碳化钨/高锰钢堆焊层；冲击加工后烧结碳化钨/高锰钢堆焊层耐磨能力大幅提高,碳化钨加入量40%、粒度40～60目的混合碳化钨（YQ4+YZ）/高锰钢堆焊层综合耐磨性较好。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 高锰钢的性能与特点
• 1.1.1 高锰钢的耐磨性能及机理
• 1.1.2 高锰钢耐磨堆焊
• 1.1.3 高锰钢的不足及改善措施
• 1.2 颗粒增强金属基复合材料
• 1.3 碳化钨颗粒/钢铁基复合材料技术
• 1.3.1 碳化钨颗粒/钢铁基复合材料制备工艺
• 1.3.2 碳化钨颗粒/钢铁基复合材料质量及性能的影响因素
• 1.4 碳化钨颗粒/高锰钢基复合材料研究现状
• 1.5 本文研究目的及研究内容
• 2 试验材料及方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 碳化钨的选择
• 2.1.2 绝热剂的选择
• 2.1.3 高锰钢及堆焊母材
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 焊条成分配比
• 2.2.2 焊条的制作
• 2.2.3 堆焊方法
• 2.3 组织及性能检测
• 2.3.1 组织分析
• 2.3.2 硬度检测
• 2.3.3 冲击强化
• 2.3.4 耐磨性能检测
• 2.4 试验仪器与设备
• 3 试验结果与分析
• 3.1 堆焊层组织分析
• 3.1.1 堆焊层的组织形貌
• 3.1.2 碳化钨粒度对堆焊层组织的影响
• 3.1.3 碳化钨含量对堆焊层组织的影响
• 3.2 硬度分析
• 3.2.1 堆焊层硬度分析
• 3.2.2 加工硬化焊层硬度分析
• 3.3 磨损性能分析
• 3.3.1 磨料磨损分析
• 3.3.2 加工硬化焊层磨料磨损分析
• 3.3.3 粘着磨损分析
• 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集