高頻淬火對粉末構(gòu)造耗損效能的影響討論

 

    球磨前混合粉末的原始粒度分布呈單峰正態(tài)分布，粉末平均粒徑為12.8μm.球磨后粉末粒度體積累積分布曲線呈現(xiàn)雙峰樣式，Cr3C2粉末的平均粒度在1.6μm處呈現(xiàn)峰值，NiCr合金粉末的平均粒度在7.0μm處的為峰值。在球磨過程中NiCr合金粉由于有較好的韌性而不宜被破碎，脆性的Cr3C2粉末容易在球磨過程中被破碎成微細(xì)粉末。

 

二、分散劑含量對Cr3C2/25％NiCr料漿噴霧干燥粉末物理性能影響

 

1、由于未加分散劑，料漿流動性和分散性較差，在霧化過程中難以分散形成均勻的液滴，瞬間干燥后的粉末顆粒形狀不規(guī)則；

2、隨著分散劑含量的提高，球形粉末的數(shù)量明顯增多。由于BXJ分散劑使料漿表面活性能增加，改善了料漿的流動性和分散性，在霧化過程中分散成均勻的球形液滴；

3、隨著分散劑加入含量的增加，液體料漿表面活性過大、霧化液滴的聚合力降低，在噴霧干燥過程離心力作用下粉末顆粒較為松散，不能形成致密化顆粒。

4、由結(jié)果可知，加入0.04分散劑的料漿所制備的復(fù)合粉末顆粒具有較好的流動性和較高的松裝密度，驗證了掃描電鏡的分析結(jié)果。松裝密度與噴霧干燥密切相關(guān)，料漿的表面活性和粘度兩者達(dá)到平衡點時噴霧干燥粉末致密度*，同時，球形粉末具有較佳的流動性，其松裝密度測量值也較大。

 

三、液相燒結(jié)工藝對粉末的影響

 

    前后粉末的表面及剖面形貌相，噴霧干燥制粒后的粉末是機(jī)械混合狀態(tài)，粉末內(nèi)通過聚乙烯醇粘合劑將兩相顆粒粘合在一起所示。在燒結(jié)過程的初始階段有機(jī)粘合劑聚乙烯醇開始焦化揮發(fā)，在粉末內(nèi)部留下空洞，當(dāng)溫度升高到1000℃以上時，鎳鉻合金表面氧化皮開始脫落，Cr3C2與NiCr合金相之間通過固相擴(kuò)散方式形成燒結(jié)頸。

 

    在1400℃燒結(jié)溫度下，NiCr合金形成液相在顆粒內(nèi)毛細(xì)管作用下迅速潤濕或充填在Cr3C2相周圍形成冶金結(jié)合，粉末表面相互接觸的碳化鉻相也通過固態(tài)擴(kuò)散形成網(wǎng)絡(luò)狀骨架連接。

 

   實驗采用N2保護(hù)方式很好的控制了碳化鉻相分解趨勢。說明快速的液相燒結(jié)工藝很好的控制碳化物的分解，又使粉末內(nèi)部形成冶金化結(jié)合?？梢钥闯龀煞稚蟽煞N粉末相差不大，實驗研制的粉末在流動性和松裝密度方面略好于1375VM粉末，因為1375VM粉末在－25μm以下粉末含量較高（54.2），影響其流動性和松裝密度的提高。

 

四、超音速火焰噴涂涂層

 

    顯微組織研究其組織特點為NiCr合金基體上彌散分布Cr3C2粒子硬質(zhì)相，具有典型的熱噴PSPC的涂層標(biāo)準(zhǔn)狀結(jié)構(gòu)，涂層與基體之間結(jié)合緊密，沒有明顯的孔隙和顯微裂紋存在。通過掃描電鏡圖像分析軟件分析涂層的孔隙率小于1.5，實驗測定的涂層結(jié)合強(qiáng)度為65.5MPa，涂層表面硬度為（HR15N）91.6.

 

五、結(jié)論

 

（1）實驗表明，高分子分散劑能夠提高Cr3C225NiCr料漿的流動性，降低材料因密度差異形成成份偏析趨勢，當(dāng)高分子分散劑含量在0.04％時，噴霧干燥粉末具有*的流動性和較高的松裝密度，隨著分散劑含量的增加，粉末的物理性能下降。

 

（2）噴霧干燥粉末經(jīng)液相燒結(jié)后，顆粒內(nèi)部呈NiCr合金潤濕Cr3C2相冶金結(jié)合狀態(tài)，XRD分析表明燒結(jié)過程中未發(fā)生明顯的氧化脫碳現(xiàn)象。球形燒結(jié)態(tài)Cr3C225NiCr粉末流動性為33.7s/50g，松裝密度為2.24g/cm3。

 

（3）超音速火焰噴涂Cr3C225％NiCr涂層顯微組織呈層狀，涂層與基體結(jié)合緊密，孔隙率為1.5，結(jié)合強(qiáng)度65.5MPa，表面硬度為91.6HR15N。 

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