稀有金属快报
0235钢材表面等离子重熔制备
Fe-AI金属间化合物
高伟，李艳红，李镇江(青岛科技大学，山东青岛266061)
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摘要：在Q235钢试样上刷涂AI粉，并应用等离子表面重熔技术在试样上制备Fe-AI金属化合物覆层。用X射线衍射仪分析了覆层的相组成。用金相显微镜观察组织结构。用显微硬度计测试了Vickers硬度。实验结果得出，覆层中的主相为FesAl，次为Fe，含有少量的Al,O,和微量的SiO,：覆层中的Fe,AI呈针状和短棒状分布；覆层的 Vickers硬度达10000MPa，较基体的硬度有大幅提高。在Q235钢部件上熔覆Fe,AI金相化合物后提高了耐磨性，耐腐蚀性，并增加部件的结构强度。
关键词：Q235钢；等离子表面重熔；Fe;Al金属间化合物
中图法分类号：TB331 1前言
出现了许多新型材料，在固溶体材料的基础上发展起来的金属间化合物是其中的一种。Fe-AI系金属间化合物由于不含较贵重的元素，成本比较低，其价格大约只有不锈钢的1/3，并且有许多优良特性，如高温强度高、硬度高、耐磨损、抗氧化、耐腐蚀，但室温脆性大，延性很差，易断裂，切削加工困难，难以用其制备整体的零件。这在一定程度上限制了Fe-A1金属化合物的实际应用1.2]。针对金属间化合物脆性大、不易加工这一缺点，人们想到在韧性好的金属零部件上制备一层金属间化合物，以充分发挥其良好的耐磨性、耐腐蚀性。最常用的制备方法有热喷涂法和表面重熔法。表面重熔技术是利用激光束、等离子弧和电子束等高密度能量将涂敷在工件表面上的合金化材料连
收稿日期：200806-16
基金项目：国家自然科学基金资助（50572041)
文献标识码：A
近30年来金属材料的研究发生了很大的变化，
文章编号：1008-5939(2008)08-025-04
同工件表面熔化，再冷却凝固形成金属间化合物层，其界面为冶金结合。激光表面重熔是目前较好的表面处理技术，而且能较方便地获得所需的
工艺参数(3-7)，但激光设备投资较大。相比之下，采用微束等离子表面重熔比较经济，尤其是在小型零件处理上具有优势(*)，但这方面的研究相对较少。本实验采用在钢基体表面刷涂AI粉并应用等离子重熔技术，制备Fe,Al金属间化合物。并借助金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计对制备组
织进行了检测分析。 2
实验材料及方法
涂覆粉料为粒径为76μm，纯度99%（质量分数）的Al粉。基材为100mmx50mmx5mm的0235 钢板。实验前采用水玻璃作为粘接剂，将AI粉调制成糊状，然后均匀涂于0235钢板表面，晾干。采用自制的可控硅等离子喷涂设备进行重熔处理，
作者简介：高伟，男，1968年生，博士，副教投，青岛科技大学机电工程学院，山东青岛266061，电话：13105189113，
Email: gaowei@qust.edu.cn
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