碳化鎢/高錳鋼堆焊層性能測試

碳化鎢/高錳鋼基複合材料是以碳化鎢顆粒為增強體,以高錳鋼為顆粒之間的粘結金屬的一種陶瓷顆粒增強金屬基複合材料。

與傳統的金屬耐磨材料相比,陶瓷顆粒增強金屬基複合材料將金屬材料的高強韌性和陶瓷顆粒的高硬度有效結合起來,形成整體耐衝擊和表面耐磨損的高性能材料。複合材料的耐磨性取決於陶瓷顆粒對基體的保護作用和基體對顆粒的支撐作用,耐磨性能是其最突出的性能,在碳化鎢顆粒 /高錳鋼基複合材料中碳化鎢顆粒以其自身硬度高、耐磨性高的特點,對高錳鋼基體以良好的保護作用,隨著衝擊功的增大,高錳鋼的形變強化作用增大對顆粒提供了更好的支撐, 使複合材料表現出更好的耐磨性。  

堆焊用碳化鎢大體分為 3 類: 一類是以鈷為粘結劑的燒結碳化鎢, 其特點為外觀規則, 無尖角裂紋等缺陷,焊接性良好; 另一類是鑄造碳化鎢,由WC 和 W2C 的共晶所組成; 此外還有一類為粗晶粒碳化鎢,用特殊工藝將鎢粒與碳黑混合在高溫碳化爐內碳化製成。一般來說,第二類的碳化鎢耐磨層性能最好。

碳化钨/高锰钢堆焊图片

有學者採用氧乙炔焰在 Q235 鋼基體上製備碳化鎢 /高錳鋼堆焊層,並以此測試碳化鎢/高錳鋼複合材料的耐磨性能。通過觀察發現,未經過加工硬化的堆焊層在碳化鎢的作條件下,加入量越大耐磨性越好,是由於堆焊層的耐磨性很大程度上取決於其硬度,當碳化鎢的數量越多,能夠承受外加載荷質點也越多,且碳化鎢的數量的增加也使得其周圍共晶組織增加,從而使耐磨性能提升。

研究還發現,在堆焊層中碳化鎢顆粒分佈均勻,顆粒周圍產生共晶組織,且堆焊層的硬度隨著碳化鎢顆粒的數量、碳化鎢顆粒尺寸的增加而上升; 耐磨性隨著碳化鎢顆粒度的減小和碳化鎢數量的增加而增加,、含量在 40% ~ 50% 時耐磨性最好,其耐磨性相對基體提高了 2. 25 ~ 2. 75 倍。

 

 

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