论文部分内容阅读
本文针对目前用于制造金刚石耐磨层的方法存在结合强度低、金刚石烧损等问题,以预置Ni基自溶性合金的Q235钢作为试验用材,选用35~40目(420~500μm)的镀镍金刚石颗粒作为注射材料,采用氩弧熔覆-注射技术制备出低成本的耐磨涂层,为金刚石耐磨层的制备探索一条新途径。以工作电流、送粉量、扫描速度等作为可调参数进行工艺试验,确定制备复合涂层的优化工艺参数,并通过SEM、XRD及EDS对复合涂层组织及金刚石与胎体合金的结合情况进行分析;采用显微硬度仪进行显微硬度测量,摩擦磨损试验机进行磨损性能检测。实验结果表明,镀镍后的金刚石能够顺利进入熔池并在一定深度均匀分布,涂层内组织致密,金刚石颗粒完整,边缘棱角分明。涂层内相组成主要有(Fe,Ni)固溶体、Fe23B6、Ni和C(金刚石)。单道涂层内金刚石周围有一明显未熔化的Ni层,说明金刚石无烧损现象,Ni层与胎体合金属于冶金结合。熔池内不同深度部位金刚石颗粒周围镍层的溶解量不同,上部颗粒低于中部颗粒。多道搭接涂层的非搭接区与单道涂层相同,镀Ni层保存良好,金刚石无烧损。而搭接区内第一次注入的金刚石在二次加热的作用下,镀Ni层完全溶解于胎体金属,金刚石棱角消失,开始烧损。氩弧熔覆-注射金刚石复合涂层的平均显微硬度约为HV0.2360左右,高于氩弧熔覆Ni基合金的硬度值。多道搭接的搭接区自上而下硬度分布均匀波动,未表现出显著的变化。由摩擦磨损实验可得,氩弧熔覆-注射金刚石复合涂层的耐磨性大大提高,单道复合涂层的耐磨性是Q235钢的56倍,多道复合涂层的耐磨性是Q235钢的46倍。金刚石复合涂层的磨损形式以磨料磨损为主,伴随着粘着磨损。磨损后的金刚石颗粒主要有完整、磨耗、破碎三种形态,且其边缘仍保持与胎体合金的良好结合,没有出现裂缝、颗粒脱落。