熔覆电流对Fe-Cr-B-C合金涂层组织与耐磨性的影响

作者：李挺; 陈东; 卢秋虹; 卢静^*; 罗丰华

来源：材料热处理学报, 2023, 44(08): 156-164.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2022-0426

• Fe-Cr-B-C合金
• 等离子熔覆
• 熔覆电流
• 耐磨性能

为了研究熔覆电流的变化对Fe-Cr-B-C熔覆合金层组织及性能的影响，采用等离子熔覆技术在不同的熔覆电流下(75、85和95 A)在Q235钢板表面制备了Fe-Cr-B-C合金熔覆层，采用X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术、维氏硬度计和扫描电镜(SEM)对熔覆层的物相、硬度和微观组织进行表征，并采用摩擦磨损试验机对熔覆层的摩擦磨损性能进行研究。结果表明：Fe-Cr-B-C熔覆层的物相主要为马氏体，同时有大量的Fe3C、Cr23C6、Fe2B、Cr2B、Fe2C、Fe7C3硬质相及少量的氧化物在基体内呈网状分布。随着熔覆电流的升高，熔覆层的稀释率增加，硬质相的含量逐渐降低。熔覆层硬度随着电流增大呈现先增大后减小的趋势，电流为85 A时熔覆层硬度最高。随着电流的升高，熔覆层的耐磨性先升高后下降，当熔覆电流为85 A时，熔覆层的磨损量仅为Q235基体的7%,表明Fe-Cr-B-C熔覆层能显著提高Q235钢板基体的耐磨性能。Fe-Cr-B-C熔覆层的磨损机制是粘着磨损、磨粒显微切削、显微断裂共同主导。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室; 季华实验室