【摘 要】
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Fe-Cr-Si系合金具有优秀的耐磨耐腐蚀性能和抗高温氧化性能,是一种优良的高温耐磨材料。针对我国一些零部件在恶劣环境下损坏的问题,利用Fe-Cr-Si系合金对其进行修复,可以有效增加零部件的服役寿命和稳定性。通过激光熔覆技术成功制备了Fe-Cr-Si系涂层,研究Si含量对Fe-Cr-Si系涂层高温耐磨性能的影响。通过激光熔覆技术制备了Fe-Cr-Si系合金的单道涂层,并对单道涂层的稀释率、熔高、
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Fe-Cr-Si系合金具有优秀的耐磨耐腐蚀性能和抗高温氧化性能,是一种优良的高温耐磨材料。针对我国一些零部件在恶劣环境下损坏的问题,利用Fe-Cr-Si系合金对其进行修复,可以有效增加零部件的服役寿命和稳定性。通过激光熔覆技术成功制备了Fe-Cr-Si系涂层,研究Si含量对Fe-Cr-Si系涂层高温耐磨性能的影响。通过激光熔覆技术制备了Fe-Cr-Si系合金的单道涂层,并对单道涂层的稀释率、熔高、熔宽和熔深进行了系统的研究,通过综合对比确认最优参数分别为:激光功率1800W,扫描速度350mm/min。使用优化好的参数制备了不同Si含量的Fe-Cr-Si系涂层,根据Ni和Co的不同含量设计了6个成分的涂层。结合X射线衍射仪（XRD）,金相显微镜（OM）,扫描电子显微镜（SEM）,能谱分析（EDS）分析涂层相组成、显微组织、硬度和摩擦学性能。结果表明,涂层相组成主要由γ-Fe相和Fe3Si相构成,随着Si含量的增加,涂层中Si以固溶方式存在于γ-Fe相转变为与Fe元素结合产生金属硅化物Fe3Si,显微组织也得到显著的细化,硬度由312±21.7HV0.5增加至588±31.3HV0.5。以γ-Fe为主要相的涂层磨损率较低,以Fe3Si主要相的涂层磨损率较高。基体的磨损率是Fe-Cr-Si系涂层的2～7倍,其中10Si4Co涂层的磨损率最低为2.34×10-5g/m。10Si4Co涂层耐磨性能最好。选择耐磨性最好的10Si4Co涂层进行不同条件下的摩擦磨损实验,结果显示:当载荷恒定时,500℃时的磨损性能较好,磨损机制由磨粒磨损和氧化磨损转变为三体磨损和氧化磨损。在恒定温度500℃时,随着载荷的增加,涂层磨损机制由氧化磨损和微切削磨损转变为三体磨损和磨粒磨损。图44幅;表16个;参76篇。
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