等離子束表面冶金Fe基涂層的研究.pdf

1、等離子束表面冶金技術是采用等離子高能束流為熱源在金屬表面獲得優(yōu)異的耐磨、耐蝕、耐熱、冶金結(jié)合的、低成本的涂層技術，它具有廣闊的工業(yè)應用前景，巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 本文在理論分析和工礦現(xiàn)場應用相結(jié)合的基礎上，設計出了A、B、C三種不同的適合等離子束表面冶金專用的Fe基合金粉末，采用同步送粉的方式，以高能等離子束作為加熱源，得到了等離子束表面冶金Fe基涂層。 論文探討了等離子束表面冶金Fe基合金冶金過程，該過程是一個快

2、速非平衡結(jié)晶過程，隨著等離子炬的移動，合金熔池的形成與凝固是同時進行的。合金粉末不斷進入熔池內(nèi)形成熔體而熔化；在熔池中，隨著等離子束的移動，液態(tài)金屬不斷快速順序凝固，因此可以將表面冶金過程看作一個分階段、連續(xù)反應的過程。詳細分析了等離子束表面冶金熔池的凝固機理、凝固特征及對凝固組織的影響。 應用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針、X射線衍射等手段，詳細研究了表面冶金層中的組織成分結(jié)構(gòu)特征。等離子束表面冶金層底部屬于典型的外延式

3、平面晶組織；過渡到表面冶金層頂部是較規(guī)則的樹枝狀組織和等軸晶組織。表面冶金層組織中晶粒生長受結(jié)晶學各向異性影響。從與基體的結(jié)合界面到冶金層表面，涂層中的成分分布呈現(xiàn)不均勻的微觀擾動。表面冶金區(qū)與基體之間則存在白亮帶，它是以平面晶的生長形態(tài)沿熱流方向生長出來的，白亮層的形成表明涂層與基體實現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合。 在表面冶金層中，往往會出現(xiàn)各種缺陷，論文主要研究了氣孔和裂紋兩種缺陷的形成原因和形成機理。針對鐵基涂層，論文還提出了等離子