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高铝青铜等离子喷焊层的组织及抗热震性能
  • ISSN号:1673-0224
  • 期刊名称:粉末冶金材料科学与工程
  • 时间:2013.10.20
  • 页码:723-728
  • 分类:TG174.442[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点实验室,兰州730050
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51165021);国家国际科技合作项目(2013DFR50790);国家自然基金与英国皇家学会交流项目(51211130116);中国科学院西部之光项目(2012180):留学人员科技择优项目(19.0151);甘肃省杰出青年人才计划(111IlLIDA013)
  • 相关项目:高Al青铜减摩涂敷层界面特性及摩擦学性能的研究
中文摘要:

采用等离子喷焊工艺在45#钢基体上制备高铝青铜喷焊层,研究喷焊层的微观组织、相结构、成分及抗热震性能,并探讨热震失效机制。结果表明,基体中的 Fe 元素向喷焊层纵深方向扩散,界面处呈扩散冶金结合特征;喷焊层形成α、γ2及β′相包围k相生长的细小组织,共析体(α+γ2)析出受到抑制,组织韧性较强;经600℃加热淬水的33次热震实验后喷焊层表面仍保持良好;因界面两侧成分不同导致热膨胀系数不匹配产生了热应力,在界面处出现了水平裂纹和龟裂纹,水平裂纹出现较早且在热应力作用下扩展较快,最终导致喷焊层界面处部分剥落失效。

英文摘要:

High-aluminum bronze coating was fabricated on 45# carbon steel substrate by plasma spray welding. The microstructure, phase structure, composition, thermal shock resistance and failure mechanism of the coating were studied. The results show that Fe in the 45# carbon steel substrate diffuses into the coating, the coating combines firmly to the substrate in a metallurgy way. The coating is composed ofα,γ2,β′and k phases, in which k phase is dispersed into the matrix of α, γ2 and β′. Owing to the formation of the eutecoid (α+γ2) be restrained, the toughness is improved. The coating maintains good surface after 33 cycles thermal shock cooled into cold water from heated at 600 ℃. Since the composition and thermal expansion coefficient are different around interface, horizontal cracks and turtle cracks appear in the interface between the coating and sustrate due to thermal stress. Horizontal cracks extend quickly under the action of thermal stress and finally result in the occurrence of large area spallation.

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期刊信息
  • 《粉末冶金材料科学与工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:长沙市麓山南路中南大学粉末冶金研究院
  • 邮编:410083
  • 邮箱:pmbjb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88877163
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-0224
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1448/TF
  • 邮发代号:42-321
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:3662