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      硬質合金鈮、碳化鉬鍍層的金相研究 UDC 621/793

      硬質合金鈮、碳化鉬鍍層的金相研究

      A. N. Krasnov and Z h o A° Kr avets

      UDC 621/793


      碳化物是最早用于硬表面材料的燒結化合物之一。目前,KBKh、GK和VK級硬質合金的表面材料得到了廣泛的應用,從而顯著改善了在磨料磨損、腐蝕性介質或沖擊載荷下工作的部件的使用特性

      然而,碳化物類材料的潛力并沒有被充分利用。碳化鉻和碳化鎢已經牢固確立在這種類型的服務,但沒有使用了到目前為止的硬面材料碳化鈮(tm = 3760°C顯微硬度= 1960公斤/平方毫米)或碳化鉬(tm = 2560”C,顯微硬度= 1500公斤/平方毫米)的這些化合物超過耐磨碳化鎢等普遍使用的材料。例如,碳化鎢與游離磨料摩擦的相對耐磨性為0.54,碳化鉬摩擦的相對耐磨性為0.68[1]。

      本文研究了鈮和碳化鉬在鋼基體上應用的可能性。表面處理是在特別不利的條件下進行的,使用開弧和無涂層電極,沒有保護氣氛。采用常用的方法,將碳化物壓燒成電極。成品電極直徑為6m

      碳化鈮在150- 270a電弧電流下進行焊接沉積,碳化鉬在105-255 Ao電弧電流下試圖增加焊接電流,導致電極材料飛濺嚴重。焊接電壓保持在40-45 V范圍內。在我們的實驗中,在極性反向焊接時,直接(正極和負極)和反向極性都采用直流,電極很快燒壞,在芯部熔化,短時間后斷裂,而極性直接焊接時電極消耗是均勻的


      Material

      Electrode

      Facing deposit

      inter- facial

      zone

      middle zone

      outer

      zone

      NbC

      81

      38

      53

      68

      Mo2C

      72

      61

      63

      77

      采用該技術對3*鋼試樣進行了鈮鉬碳化物包覆。用電火花法切割碳化物表面試樣,制備金屬切面,并對金屬切面進行金相檢查和顯微硬度測量,測定鍍層硬度。對未腐蝕斷面的觀察表明,鍍層與鋼試樣之間的界面是均勻的,沒有明顯的過渡,因此界面區域沒有裂紋、氣孔或氣孔等缺陷.

      M通過對沉積物的等高線研究和硬度隨深度分布的測定(表1),確定了表面層可以任意劃分為三界面區、中間區和外部區(圖1)。它們在結構和組成相的顯微硬度上有所不同(表2).

      在鈮碳化物表面沉積中,界面區由明亮的圓形包裹體組成摘要在碳化鈮晶面沉積中,晶面區由分布在連續灰色基體場中的明亮的圓形夾雜體組成。在中間區域,明亮的圓形夾雜物均勻分布在灰色基體場中。外圍區域由大而明亮的顆粒組成


      image.png


      碳化鉬在直接接觸界面區有一個明亮的帶狀鋼鐵基體.在這個樂隊和界面區領域的矩陣,有組織的針狀夾雜物在中間地帶,在一個連續的灰色矩陣場均勻分布可以看到白色的圓形夾雜物。外圍區域由粗而明亮的顆粒組成

      比較的結構成分的顯微硬度和碳化鉬鈮面臨存款與鈮的顯微硬度和碳化鉬階段從印表(表2),就可以得出結論:明亮的夾雜物在界面區是NbC和Mo2C碳化階段,分別在夾雜物在中間區,整個外區Nb ,MoC。

      碳化物相從界面向外區過渡時顯微硬度的增加,當然是由于碳原子的部分燃燒間接造成的,這一點可以從碳化物鈮的顯微硬度值得到證實(表2)。

      硬面礦床各層之間結構上的差異與地層的形成條件有關,其解釋如下。在焊接過程中,電極和基材經歷熔化、混合和結晶。在國米的面部區域,激烈的傳熱標本,導致快速凝固,阻礙最小化.因為,發現薄切片的表面材料的形式單獨聚結在中間區域,完成混合可以發生,因此電極材料成為均勻分布的. .電極材料的相對數量在該區域的表面沉積比在界面區大。在外區,沒有混合的電極材料與鋼,因此區域凝固為一個均勻層由粗晶粒的表面碳化物。


      結論

      1.所述工作表明,原則上用純碳化物對表面鋼進行硬處理是可能的,由此產生的鍍層具有很高的硬度,

      2.在面對一個開放的弧,碳部分燒毀,改變了碳化物的最初組成。


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