CeO2添加量对WC-Fe基合金熔化过程的影响

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Ｃｅ Ｏ２ 添加量对 ＷＣ — Ｆ ｅ基 合 金熔 化 过 程 的影 响
李 彬 ， 王 英 南 ， 王 亚 男
（ １ ． 辽 宁 科 技 大 学 材 料 与 冶金 学 院 ，辽 宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １ ； ２ ． 鞍 山 市产 品 质量 监 督 检 验 所 ， 辽 宁 鞍 山 １ １ ４ ０ ０ ４ ）
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ ２ — １ ０ 。
作 者简 介 ： 李彬 （ １ ９ ８ ６ 一） ， 女， 辽 宁 鞍 山人 。
辽 宁 科 技 大 学 学 报 ｐ 啊
１ ． ２ 试 验 过 程
０ 如 如 ０ Ｏ 如 Ｏ ０ 如 ０ 如 Ｏ 加 ０
第３ ６ 卷
按表 １配制 试样 ， 用 天平 称取 ４ ３ ０ ｍｇ涂 层材 料装 在 Ａｌ ｏ。 坩埚 中． ， 参 比物 为空 Ａ１ ｏ 。坩埚 。实验
过 程 如Fra Baidu bibliotek图 １所 示 。对熔烧 过 的试样 进行 镶 样 、 磨样、 抛光、 腐蚀 之 后 ， 在 Ｚ Ｅ Ｉ Ｓ Ｓ型 金 相 显 微镜 下 观察 组
关键 词 ： 铁基合 金 ； 熔化 ； 差热分析 ； 氧化铈
中 图分类 号 ： Ｔ Ｇ １ ７ ４ ． ４ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ４ — １ ０ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ １ — ０ ４
在 零件 表 面熔 涂 自熔 性 合金 粉末 ， 形 成耐 磨 、 耐蚀 、 高硬度、 抗 热 疲 劳 的合 金 层 ， 成 为生 产 表 面能 具
涂 层材 料 由 Ｆ ｅ ６ ０ ， Ｗ Ｃ和不 同添加 量 的 Ｃｅ Ｏ。 粉末 组成 ， 涂 层 中各成 分配 比如 表 １ 所示。
表 １ 涂 层 材 料 成 分 的质 量 百分 数
Ｔａ ｂ．１ Ｐｅ ｒ ｃ ｅ ｎｔ ｃ ｏ ｎｔ ｅ ｎｔ ｏ ｆ ｃ ｏ ａｔ ｉ ｎｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
织形貌。
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图 １ 涂 层 试 样 的 制 备 流 程
Ｆｉ ｇ．１ Ｐｒ ｏ ｄｕｃ ｉ ｎ ｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ
１ 试 验 材 料及 方 法
１ ． １ 试验 材料
Ｆ ｅ ６ ０铁基 自熔 性 合金 粉 ， 粒度 一１ ５ ０ ～ ＋３ ０ ０目。其 化 学 成 分 为 ： （ Ｃ ） 一０ ． ５ Ａ～ １ ｏ ． ０ ， ｗ（ Ｃ ｒ ）
一１ ５ ～２ ０ ， Ｗ（ Ｓ ｉ ） 一３ ． ０ ％～３ ． ５ ， （ Ｂ ） 一３ ． ０ ～４ ． ０ ， 训（ Ｎｉ ） 一１ ０ ～２ Ｏ ， 硼（ Ｆ ｅ ） 一余 量 。
对其 工 艺要 求也 比较 高［ ３ ］ 。碳 化钨 具有 熔点 高 、 硬度 高 、 热 稳 定性 好 且 与 铁基 合 金 的润 湿 角 几乎 为 零
等特 性 ， 常作 为硬 质相 应用 于铁 基合 金 粉末 中［ ６ ］ 。铈作 为稀 土元 素对 金属 基 复合涂 层有 明显 的净 化 、 夹 杂物 变性 、 改 善组 织 与性 能 的作 用 ， 已经成 功应 用在 冶金 、 铸造 、 焊 接等诸 多 领域 ［ ７ 删 。 本 文介 绍 利 用 ＷＣ Ｔ一 ２ Ａ 型微机 差热天平 对不 同 Ｃ ｅ Ｏ 质 量 分 数 的 ＷＣ － Ｆ ｅ基 合 金 的 差 热 分 析 （ Ｄ ＴＡ） ， 结 合 金相 分析 ， 研究 不 同 Ｃ ｅ Ｏ 添加 量对 ＷＣ — Ｆ ｅ 基合 金 涂层熔 化 过程 的影 响 。
摘 要 ： 采用 ＷＣ Ｔ 一 ２ Ａ型微机差热 天平 ， 对 ＷＣ — Ｆ ｅ 基合金进行 差热分析 ， 结合宏观组 织及 显微 组织观察 ， 研
究了ｃ ｅ ０ ２添加 量 对 ｗＣ ＿ Ｆ ｅ 基 合 金 的 熔 化 过 程 的影 响 ， 并 与未加 Ｃ ｅ ０ 进 行 了比 较 。 对 Ｄ Ｔ Ａ 曲 线 的 分 析 表
有特 殊 功 能零件 的重 要方 法 之一 ， 已受 到广 泛 的关 注ｌ ＿ 】 ］ 。 目前 ， 常 用 的 自熔性 合金 粉末 按成 分不 同 主要 分 为铁 基 、 镍基 、 钴基 和铜 基 粉末 ４大 类 。铁基 自熔 合金 粉末 以其 价格 低廉 ， 抗磨 性 好 ， 与 大多 数零件 基 体成 分 接近 ， 融合 性 好 ， 并 具 有一定 的耐热 、 耐 蚀性 ， 受到 人们 的重 视［ ２ ］ 。与镍 基 、 钴基 粉末相 比 ， 铁基 粉 末 的熔 点要 高一 些 。 因此 ， 铁 基 自熔 合 金粉 末 的 自熔 性 较差 ， 熔涂 层 中较易 出现 孔洞 、 夹渣 等宏 观缺 陷 ，
明， Ｃ ｅ Ｏ 的加 入 能 够 显 著 降 低 ＷＣ － Ｆ ｅ 基合 金 的熔融 温度 ， 且 该温 度随 Ｃ ｅ Ｏ ２添 加 量 的 增 加 而 降 低 。对 不 同
Ｃ ｅ Ｏ 含 量 的 ｗ ｃ ＿ Ｆ ｅ 基合金微观 组织观察发现 ， Ｃ ｅ Ｏ 能 够 促 进 大 块 ｗ Ｃ分 解 细 化 ， 改 变 ｗ Ｃ的 组 织 形 貌 ， 改 善 涂层 表 面 质 量 ； 随Ｃ ｅ Ｏ２ 添加量增加 ， ｗｃ 晶 粒 变得 更 圆滑 。
第３ ６ 卷 第 １期
２ ０ １ ３年 ２ 月
辽 宁 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ