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發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 05:42  
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Q690C鋼板NiCr-Cr3C2是應(yīng)用為廣泛的金屬/陶瓷復(fù)合材料之一,具有優(yōu)良的抗磨損性能,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于連鑄連軋軋輥表面耐磨涂層,火力發(fā)電廠燃煤鍋爐“四管”耐氣體沖蝕涂層,內(nèi)燃機(jī)車汽缸套內(nèi)壁耐磨涂層等領(lǐng)域。超音速等離子噴涂是近年來熱噴涂技術(shù)的前沿領(lǐng)域,用此工藝制備的NiCr-Cr3C2涂層致密,其抗熱震性能和與超音速火焰噴涂(HVOF)相似,但成本僅為HVOF的一半,因此,采用超音速等離子制備NiCr-Cr3C2涂層將成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。Q690C鋼板耐磨性能是NiCr-Cr3C2涂層的主要性能之一,已有研究對(duì)NiCr-Cr3C2涂層的磨粒磨損性能進(jìn)行了研究。摩擦條件對(duì)涂層的摩擦性能有較大的影響,對(duì)于不同摩擦條件(摩擦副、載荷、和摩擦頻率)下,涂層摩擦行為的相關(guān)工作還較少。按照噸鋼物流費(fèi)用降低30元保守計(jì)算,一家500萬噸規(guī)模的鋼鐵企業(yè),每年可節(jié)約物流費(fèi)用1。本文采用超音速等離子噴涂工藝制備NiCr-Cr3C2涂層,對(duì)涂層形貌進(jìn)行了觀察,測(cè)試了涂層的硬度、孔隙率、粗糙度等涂層基本性能;研究了摩擦參數(shù)對(duì)涂層摩擦系數(shù)的影響。






Q690C鋼板選用的基體材料為1Cr18Ni9Ti,試樣制成Φ24mm×7.8mm的圓盤。等離子噴涂前,將試樣打磨平整并用白剛玉(24目)進(jìn)行噴砂處理。噴涂用的KF-71合金粉末化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為25NiCr,75Cr3C2;其熔點(diǎn)1400℃,粒度-325目~ 400目,松裝密度2.26g?cm-3。采用某單位開發(fā)的能超音速等離子噴涂系統(tǒng)(HEPJ)制備厚(400±20)μm的NiCr-Cr3C2涂層。將已經(jīng)噴砂處理的試件固定在筒形夾具上,夾具由轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),噴涂過程中和噴涂后,用壓縮空氣對(duì)試樣進(jìn)行冷卻。山東鋼鐵股份有限公司的學(xué)者為優(yōu)化Q345C鋼生產(chǎn)工藝,在不改變Q345B鋼原有煉鋼和軋鋼工藝的前提下,在Q345B鋼包中進(jìn)行了添加納米TiN顆粒生產(chǎn)Q345C鋼的試驗(yàn),研究了不同納米TiN顆粒添加量對(duì)Q345鋼力學(xué)性能和金相組織的影響。噴涂線速度為40m/min,送粉量40g/min。


Q690C鋼板含有適量鈦元素的焊絲能滿足大電流、高線能量輸入、高度自動(dòng)化焊接的要求,可顯著提高焊接效率,同時(shí)提高焊縫的機(jī)械性能,此類焊絲得到了廣泛的應(yīng)用,市場需求量逐年增加。江蘇省沙鋼集團(tuán)于2012年成功開發(fā)了一系列含鈦焊絲鋼,但這類鋼種在連鑄過程中存在的一個(gè)突出問題是鋼液的黏度較大,采用小方坯連鑄時(shí)甚至難以澆完1爐。通過專用設(shè)備,采用自動(dòng)焊接工藝,將高硬度自保護(hù)合金焊絲均勻地焊接在基材上。Q690C鋼板連鑄水口結(jié)瘤與煉鋼過程中產(chǎn)生的夾雜物密切相關(guān)。

Q690C鋼板江蘇省沙鋼研究院的學(xué)者采用兩種脫氧制度試制了H08C焊絲鋼,方案1為先采用硅、錳預(yù)脫氧,再用鈦進(jìn)行終脫氧;方案2為先采用鋁深脫氧,再進(jìn)行鈦合金化。用掃描電鏡分析了不同脫氧制度下鋼液中夾雜物的形貌、成分以及連鑄水口結(jié)瘤物的組成,采用電解的方法提取了鋼中夾雜物并進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明:精煉結(jié)束后,兩種脫氧制度鋼液中夾雜物的類型相同,Q690C鋼板都為MnO-Al2O3-SiO2-TiOx、MgO-Al2O3-TiOx夾雜物,方案1鋼液中w(TiOx)=0.0033%,方案2鋼液中w(TiOx)=0.0008%;兩種方案結(jié)瘤物中的非金屬相組成與鋼液中的夾雜物成分相同,但方案1的結(jié)瘤物中含有較多的金屬相,而方案2基本不含金屬相。采用方案2的脫氧制度有利于Q690C鋼板改善連鑄過程中水口的結(jié)瘤問題。在600°C和800°C時(shí)效時(shí),盡管時(shí)效時(shí)間已22h,尚未發(fā)現(xiàn)a相,這可能是因?yàn)闀r(shí)效時(shí)間短所致。

在SPS燒結(jié)過程中,脈沖電流由壓頭流入,流出的電流分成幾個(gè)流向;經(jīng)過石墨模具的電流 生大量的熱,用于加熱粉料;經(jīng)過燒結(jié)體的電流,由于燒結(jié)初期顆粒之間存在間隙,相鄰顆粒之間將產(chǎn)生火花放電,一些氣體分子被電離,產(chǎn)生的正離子和電子分別向陰極和陽極運(yùn)動(dòng),在顆粒之間放電形成等離子體;鋼鐵行業(yè)的統(tǒng)計(jì)工作已進(jìn)行多年,現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)工藝、能源、環(huán)保等方面的費(fèi)用構(gòu)成進(jìn)行計(jì)量,將其納入統(tǒng)計(jì)范圍。隨著等離子體密度的不斷增大,高速反向運(yùn)動(dòng)的粒子流對(duì)顆粒表面產(chǎn)生較大沖擊力,不僅可吹散吸附的氣體或破碎的氧化膜,而且能凈化和活化顆粒表面,有利于粉末的燒結(jié);粉末顆粒在脈沖電場作用下未接觸部位產(chǎn)生放電熱,接觸部位產(chǎn)生焦耳熱,瞬間形成的高溫場使顆粒表面發(fā)生局部融化;在加壓的情況下,融化的顆粒相結(jié)合,熱量的局部擴(kuò)散使結(jié)合部位粘接在一起,形成燒結(jié)頸。


是一種快速、節(jié)能、環(huán)保的材料制備加工新技術(shù),可以有效地解決傳統(tǒng)燒結(jié)方法中致密度低和晶粒尺寸大的問題。