合金锻造40Cr圆钢的硬度测试和磨损试验

采用SEM、EDS、显微硬度等测试方法，利用氩弧熔覆技术，在锻造40Cr圆钢表面成功制备出复合涂层，并对处理后的锻造40Cr圆钢的微观结构和硬度进行了研究。通过硬度测试和磨损试验对锻造40Cr圆钢熔敷层的表面形貌、物相组成、抗腐蚀性和结合强度进行了表征和测试。

锻造40Cr圆钢熔敷层组织为TiC和TiB2弥散分布在α-Fe中，氩弧熔敷过程中可以充分反应合成TiC颗粒，ＴｉＣ颗粒表面发生部分溶解，当凝固时，重新外延生长出ＴｉＣ，并固溶基体元素。

熔敷层与基体呈冶金结合，无裂纹、气孔等缺陷，且原位合成的TiC颗粒尺寸细小、分布均匀，锻造40Cr圆钢表面重熔层由两部分组成:底部靠近基体界面处的组织为定向生长的胞状晶。氩弧焊接电流、焊接速度等工艺参数的合理匹配是原位生成TiC颗粒的关键因素，主要由镍基固溶体上弥散分布着大量的树枝晶硬质相组成，当焊接电流为120A、焊接速度为8mm/s、氩气流量为10～12L/min时能获得良好的性能及表面成形复合涂层。锻造40Cr圆钢的复合涂层的硬度大约是基体硬度的3倍，TiC颗粒呈球状分布，颗粒尺寸约为1.5μm，原位生成的TiC颗粒均弥散分布于熔敷层中，从而使制备的复合材料特别是经淬火处理后的复合材料具有较高的力学性能，并且锻造40Cr圆钢熔覆的涂层中形成机理主要是以固态扩散机制为主。熔敷层与基体呈冶金结合，晶粒明显细化，锻造40Cr圆钢的性能大大提高，显微硬度可达660HV0.2，涂层耐磨性较基体提高近7倍。

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