[發明專利]一種Fe2有效

申請號：	202210203166.8	申請日：	2022-03-02
公開（公告）號：	CN114393346B	公開（公告）日：	2023-08-04
發明（設計）人：	莊明輝;李曉霞;黃志求;馬振;熊鑫;劉奇聰	申請（專利權）人：	佳木斯大學
主分類號：	B23K35/30	分類號：	B23K35/30;B23K9/04
代理公司：	北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369	代理人：	王雪嬌
地址：	154007 黑龍***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 fe base sub
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【說明書】：

本發明公開了一種Fesubgt;2/subgt;B?VB聯合增強高硼鐵基耐磨堆焊合金層，堆焊合金層的化學成分是：B：4.0～6.0％；V：5.0～15.0％；Cr：0～6.5％；C：0.05～0.1％；Mn：1.0～1.5％；Si：0.5～0.8％；P：0.03％；S：0.03％，余量為Fe。本發明還公開了Fesubgt;2/subgt;B?VB聯合增強高硼鐵基耐磨堆焊合金層的制備方法，將合金元素釩、鉻引入高硼鐵基堆焊合金層，在堆焊合金層中形成交錯隨機分布的短棒狀初生Fesubgt;2/subgt;B相或初生(Fe,Cr)subgt;2/subgt;B相與不規則的球狀初生VB相或初生(V,Cr)B相，可保證堆焊合金層具有高硬度、高耐磨性的同時，具有較好的抗裂性能。

技術領域

本發明涉及耐磨堆焊技術領域，更具體的是，本發明涉及一種Fe₂B-VB聯合增強高硼鐵基耐磨堆焊合金層及其制備方法。

背景技術

磨料磨損是導致工程部件失效的原因之一，高性能的耐磨合金層可以降低制造成本、延長使用壽命，堆焊技術可實現基體與耐磨合金層的冶金結合，耐磨堆焊合金層的耐磨料磨損性能通過在硬基體或軟基體中嵌入高硬度的耐磨硬質相獲得實質上的改善，常規的鐵基耐磨堆焊合金層采用碳化物作為耐磨硬質相，例如M₇C₃型、M₃C型、MC型以及M₂₃C₆型等碳化物。

碳化物硬度高，耐磨性能好，可提高堆焊合金層的磨料耐磨性能，但碳化物作為耐磨硬質相存在一些不足之處，例如，高鉻鑄鐵耐磨堆焊合金為提高自身的耐磨性能，在合金中碳、鉻的含量需要分別達到約2～5wt.％與18～30wt.％，形成一定體積分數的初生碳化物(Cr,Fe)₇C₃相，過多Cr含量的需求增加制造成本，過于粗大的棒狀(Cr,Fe)₇C₃相，會導致堆焊合金層形成貫穿性的堆焊裂紋，限制了其在嚴酷工作環境下的應用，雖然采用合金化、熱處理等方式能提高堆焊合金的抗裂性能，但結果并不盡如人意。而MC型碳化物(例如TiC、NbC等)，因其尺寸的原因很少單獨作為耐磨硬質相，常常以異質形核核心的方式添加至高鉻鑄鐵中，達到細化初生(Cr,Fe)₇C₃相的目的，但MC型碳化物的形成，會奪取堆焊合金中的碳元素，抑制初生(Cr,Fe)₇C₃相的析出。而WC作為耐磨硬質相，同樣是基于尺寸因素的考慮，通常是將具有一定粒度的WC顆粒直接添加至堆焊合金層中，但堆焊過程中WC的燒損和均勻性等問題并沒有被完美解決，過高的價格也限制了其應用的范圍。

硼與鐵、碳形成的硼化物的硬度具有與碳化鉻(Cr,Fe)₇C₃(1500-1600HV)相同的數量級或超過(Cr,Fe)₇C₃的硬度，是耐磨材料中常用的硬質相(例如硬度為1300～1500HV的Fe₃(C,B)、硬度為1600～1700HV的Fe₂B、硬度為1100HV的Fe₂₃(B,C)₆)，在這種情況下，碳不再用于硬質相的形成，主要用來改善基體鐵的淬透性。在改善材料耐磨性的應用中，使用少量的硼就可以形成M₂₃(C,B)₆、M₃(C,B)和M₂B類型的硬質相。