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用反应硼化烧结法在1290℃±5℃下真空烧结成功制备出三元硼化物基硬质覆层材料YF-1,其表面硬质覆层的硬度可达82-90HRA.用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电于探针(EPMA)对YF-1的显微结构进行了分析,结果表明:表面硬质覆层材料主要是由三元硼化物基硬质相和铁基粘结相组成,硬质相Mo2FeB2是在真空烧结过程中原位反应生成的;硬质覆层和基体Q235钢的界面为一较大区域,界面结合良好.对YF-1进行的磨损试验表明此种覆层材料具有优异的耐磨性.

关键词: 反应硼化烧结 , 三元硼化物 , 覆层材料 , 磨损性能

硬质覆层材料的液相烧结工艺研究

王永国 , 曹元 , 李兆前 , 张涛 , 刘福田

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.03.005

采用液相烧结法成功地制备了钢结硬质合金--钢硬质耐磨覆层材料FC-Ⅰ和FC-Ⅱ,对其液相烧结工艺进行了研究,并利用扫描电镜和X射线衍射分析了两种覆层材料的微观结构.结果表明:热处理后FC-Ⅰ和FC-Ⅱ的表面维氏硬度分别为6.418 MPa和5.580MPa;F℃-Ⅰ的烧结温度为1 300℃,F℃-Ⅱ的烧结温度为1280℃,升温速度在固相烧结阶段是10～15℃/min,液相阶段是5℃/min,保温时间为20～60min;FC-Ⅰ的组织为体心立方相的α-Fe和面心立方相的Fe3W3C;FC-Ⅱ的组织为Ni基固溶体、面心立方相的Fe3W3C和体心立方相的α-Fe.

关键词: 钢结硬质合金 , 覆层材料 , 液相烧结 , 微观结构

多元硬质合金覆层材料力学性能的研究

赵正 , 刘福田 , 李文虎

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.03.007

为提高钢材表面的耐磨损和耐腐蚀能力,以Mo粉、Fe-B合金粉和Fe粉为基本原料,加入WC、Cr3C2、TiC等碳化物硬质相和C、Ni、Cr等合金元素,采用真空液相烧结工艺,在Q235钢基体上制备多元硬质合金覆层材料.对覆层材料进行了洛氏硬度测试及弯曲强度测试,结果表明:CW系覆层材料的硬度达到HRA84.8,是Q235钢基体硬度的2.3倍;CW系覆层材料的弯曲强度值达到1175.52MPa,是Q235钢基体弯曲强度的1.4倍;掺加碳化物硬质相显著提高了Mo2FeB2硬质合金覆层材料的硬度和弯曲强度.利用扫描电镜观察了硬质合金覆层以及覆层-钢基体界面的微观组织结构,发现硬质合金覆层内部组织结构致密,覆层与钢基体之间形成了具有一定厚度的过渡层.

关键词: 多元硬质合金 , 覆层材料 , 液相烧结 , 力学性能

浆料涂层法制备钢用硬质覆层材料

王永国 , 曹元 , 李兆前 , 张涛 , 刘福田

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.11.016

用浆料涂层液相烧结法在1300℃制备出45钢用硬质覆层材料FC-I,热处理后的维氏硬度为6.41 GPa.用聚乙烯醇加无水乙醇作为配置浆料的有机胶结剂用扫描电镜、X射线衍射和能谱对FC-I的微观结构进行了测试,结果表明,FC-I硬质覆层中硬质相和粘结相分散比较均匀;硬质覆层的组织为α-Fe和Fe3W3C,其中α-Fe的体积比约占60%-70%;硬质覆层与45钢的界面为扩散型,界面结合良好.磨损实验表明FC-I的耐磨性远好于基体材料45钢.

关键词: 浆料涂层 , 钢结硬质合金 , 覆层材料 , 微观结构 , 界面