高頻淬火對粉末構造耗損效能的影響討論

 

    球磨前混合粉末的原始粒度分布呈單峰正態分布，粉末平均粒徑為12.8μm.球磨后粉末粒度體積累積分布曲線呈現雙峰樣式，Cr3C2粉末的平均粒度在1.6μm處呈現峰值，NiCr合金粉末的平均粒度在7.0μm處的為峰值。在球磨過程中NiCr合金粉由于有較好的韌性而不宜被破碎，脆性的Cr3C2粉末容易在球磨過程中被破碎成微細粉末。

 

二、分散劑含量對Cr3C2/25％NiCr料漿噴霧干燥粉末物理性能影響

 

1、由于未加分散劑，料漿流動性和分散性較差，在霧化過程中難以分散形成均勻的液滴，瞬間干燥后的粉末顆粒形狀不規則；

2、隨著分散劑含量的提高，球形粉末的數量明顯增多。由于BXJ分散劑使料漿表面活性能增加，改善了料漿的流動性和分散性，在霧化過程中分散成均勻的球形液滴；

3、隨著分散劑加入含量的增加，液體料漿表面活性過大、霧化液滴的聚合力降低，在噴霧干燥過程離心力作用下粉末顆粒較為松散，不能形成致密化顆粒。

4、由結果可知，加入0.04分散劑的料漿所制備的復合粉末顆粒具有較好的流動性和較高的松裝密度，驗證了掃描電鏡的分析結果。松裝密度與噴霧干燥密切相關，料漿的表面活性和粘度兩者達到平衡點時噴霧干燥粉末致密度*，同時，球形粉末具有較佳的流動性，其松裝密度測量值也較大。

 

三、液相燒結工藝對粉末的影響

 

    前后粉末的表面及剖面形貌相，噴霧干燥制粒后的粉末是機械混合狀態，粉末內通過聚乙烯醇粘合劑將兩相顆粒粘合在一起所示。在燒結過程的初始階段有機粘合劑聚乙烯醇開始焦化揮發，在粉末內部留下空洞，當溫度升高到1000℃以上時，鎳鉻合金表面氧化皮開始脫落，Cr3C2與NiCr合金相之間通過固相擴散方式形成燒結頸。

 

    在1400℃燒結溫度下，NiCr合金形成液相在顆粒內毛細管作用下迅速潤濕或充填在Cr3C2相周圍形成冶金結合，粉末表面相互接觸的碳化鉻相也通過固態擴散形成網絡狀骨架連接。

 

   實驗采用N2保護方式很好的控制了碳化鉻相分解趨勢。說明快速的液相燒結工藝很好的控制碳化物的分解，又使粉末內部形成冶金化結合。可以看出成分上兩種粉末相差不大，實驗研制的粉末在流動性和松裝密度方面略好于1375VM粉末，因為1375VM粉末在－25μm以下粉末含量較高（54.2），影響其流動性和松裝密度的提高。

 

四、超音速火焰噴涂涂層

 

    顯微組織研究其組織特點為NiCr合金基體上彌散分布Cr3C2粒子硬質相，具有典型的熱噴PSPC的涂層標準狀結構，涂層與基體之間結合緊密，沒有明顯的孔隙和顯微裂紋存在。通過掃描電鏡圖像分析軟件分析涂層的孔隙率小于1.5，實驗測定的涂層結合強度為65.5MPa，涂層表面硬度為（HR15N）91.6.

 

五、結論

 

（1）實驗表明，高分子分散劑能夠提高Cr3C225NiCr料漿的流動性，降低材料因密度差異形成成份偏析趨勢，當高分子分散劑含量在0.04％時，噴霧干燥粉末具有*的流動性和較高的松裝密度，隨著分散劑含量的增加，粉末的物理性能下降。

 

（2）噴霧干燥粉末經液相燒結后，顆粒內部呈NiCr合金潤濕Cr3C2相冶金結合狀態，XRD分析表明燒結過程中未發生明顯的氧化脫碳現象。球形燒結態Cr3C225NiCr粉末流動性為33.7s/50g，松裝密度為2.24g/cm3。

 

（3）超音速火焰噴涂Cr3C225％NiCr涂層顯微組織呈層狀，涂層與基體結合緊密，孔隙率為1.5，結合強度65.5MPa，表面硬度為91.6HR15N。 

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