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本文在自制的冲蚀磨损试验机上对H13和17-7钢进行了冲蚀磨损试验。并采用钨极氩弧焊熔覆技术,在H13钢表面制备出以TiC为增强相的Ni3Al基复合涂层,并测试了其冲蚀性能。利用SEM、XRD、显微硬度计等分析手段,对各种材料的冲蚀磨面及复合涂层的显微组织进行了形貌、物相和性能分析,主要研究了冲蚀角度、沙粒尺寸以及材料组织对冲蚀磨损的影响,探讨了冲蚀磨损机理。
结果表明:在15-90°冲蚀角度下,几种材料冲蚀磨损量随角度的变化规律相似,均先升高后降低,但不同的材料的最大冲蚀量的角度可能不同;材料的冲蚀磨损量随沙粒尺寸的增大而增大。在H13钢中,200℃回火组织的耐冲蚀性最好,而700℃的最差。在17-7钢中,经固溶520℃时效的抗冲蚀性能最好。在低角度下,钢主要的冲蚀机制为犁削和挤压脱落,随着冲蚀角度的增大,其冲蚀机制逐渐从犁削转变为挤压变形为主伴随一定程度的凿削;在90°下冲蚀磨损机理主要为冲击断裂和疲劳剥落。采用钨极氩弧焊熔覆制得TiC/Ni3Al钢基表面复合材料,产物纯净,无杂质相,涂层与基体之间呈现良好的冶金结合,从界面到涂层外表面,TiC颗粒的形态逐渐从细小球形转变为等轴状、树枝状;Al、Ni、Fe元素呈梯度变化。复合涂层与H13和17-7钢相比具有优异的抗冲蚀性能。在低角度下,沙粒对复合涂层的冲蚀机制主要为犁削或切削磨损;随着冲蚀角度的增大,沙粒对复合涂层进行选择性冲蚀;高角度下主要为冲击断裂和疲劳剥落。