本技术涉及一种高硼合金增强NbC相复合粉粒的制备方法。该方法通过粉末组分的筛称量、干式混合、水玻璃湿式混合、湿粉体旋转粘合造粒、低温烧结和粉粒筛分等工艺步骤,实现高硼合金中NbC相的有效增强。
背景技术
冶金矿山、火力发电等领域的工程机械,磨粒磨损工况恶劣,设备耐磨层消耗很快,过早停工停产而造成不小的经济损失。如何改善其耐磨合金的组织及形态,使之呈现优良耐磨性而提高其使用期限,这已成为耐磨技术人员为之孜孜以求的攻关克难目标之一。
工业用耐磨合金主要分为两大类:高铬与高硼合金。高铬合金的主耐磨相为M7
C3
,高硼合金的主耐磨相为M2
B,其中M代表Fe,Cr等金属原子。B在奥氏体等基体的溶解度低于0.02%(质量百分数,下同),而C在奥氏体基体的溶解度可至2.11%,因此,相较于高铬合金,高硼合金更易于析出初生M2
B而呈现较高的磨粒磨损性能。不仅如此,地壳中B资源储备颇丰,来料成本偏低。
不仅如此,高硼合金熔体的流动性高,且硼原子与氧原子的亲和力较强,表现出良好的自脱氧性能,用于自保护明弧堆焊材料组分较为合适。然而,研究发现,M2
B在[002]晶向上的B-B键结合相对较弱,这也是Fe2
B相的择优取向,即板条状M2
B相的长度方向,在外加载荷碾压作用下易开裂。此外,高硼合金初生M2
B相的四周多为(α-Fe+M3
B)或(α-Fe+M3
(C,B))变态共晶,该组织性脆,外加载荷作用下而易开裂。设想,如果初生M2
B相的四周为塑性高的奥氏体,这可以有效缓解外加载荷对M2
B相的冲击作用而减少开裂现象。
然而,奥氏体基体尺度较大,性软,这使得磨粒易锲入合金表面而降低耐磨性。以奥氏体为基体的高硼合金整体宏观硬度不高,抵抗外加磨粒锲入阻力偏小,这需要改善其奥氏体基体组织及形态,使之强度明显提高而获得优良的耐磨性。
因此,研发一种以奥氏体基体,并兼具高硬度和高耐磨性的高硼合金,这成为堆焊行业技术人员需要解决的技术难题之一。
实现思路