等离子原位冶金复合碳化钨合金组织特性与结晶机理研究

采用等离子原位冶金技术得到了复合碳化钨合金。通过扫描电镜、X射线衍射分析、硬度测试等手段对其微观组织、物相组成和结晶机理进行了研究。结果表明:复合碳化钨合金的组织比较均匀,硬质相主要为WC,W2C,Fe3W3C和少量Cr7C3,平均硬度HRA可达84.2,合金中的WC相显微硬度HV0.1可达2636。高温液相熔体中,WC的形核主要靠溶解扩散反应方式,生长方式为以(0001)面为基面,沿〈0001〉方向的层片状堆叠方式生长,最终成长为层片状三角棱柱空间结构,晶粒最大能长到70μm以上。

膨胀锥钢表面等离子原位冶金强化层研究

采用等离子原位冶金技术,在膨胀锥用20CrMnTi低合金钢基体表面制备了Cr-Mn-Fe耐磨复合强化层,采用OM、XRD和显微硬度计分析了该强化层的组织结构以及硬度分布特征,并通过磨损试验机进行了磨损试验。结果表明,该强化层在微观组织上与20CrMnTi钢基体呈良好的冶金结合状态,性能匹配良好;强化层主要由γ-(Fe,Cr,Mn)基体及(Cr,Fe)7(C,B)3碳化物硬质相组成;由强化层表面至基体呈现出梯度递减的硬度分布特征,强化层的硬度显著高于20CrMnTi钢基体;强化层的相对耐磨性高出母材20CrMnTi钢10倍以上。

Ni/W/C粉等离子原位冶金生成粗晶碳化钨复合材料的性能

以Ni/W/C为粉末原料用等离子原位冶金法制备了大颗粒WC合金球钉增强Q345耐磨钢板,用扫描电镜(SEM)、电子探针(EMPA)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计等对球钉的组织成分、物相组成以及显微硬度进行表征,研究了这种大颗粒碳化钨复合材料的性能。结果表明:对于不同的粉末比例,40%Ni含量的球钉表面成型光亮、致密,与基体板的结合力强,内部的WC大颗粒分布均匀,其平均尺寸约为80μm,最大尺寸约为100μm,基体相为(Fe,Ni),还有网格状的Ni17W3和(Fe,Ni)共晶组织。球钉的平均显微硬度为1183.517HV0.1,大颗粒WC的显微硬度最大值为2078HV0.1。