等离子喷焊层的金相组织与分析

金相组织与分析近外表区。纯Co基合金喷焊层的金相组织图3.5是Co3.5中可以看出喷焊层和基体之间存在一过渡区称为熔合区，熔合区组织为平面晶。3.5Co基合金喷焊层近熔合区的组织形成的主要缘由是等离子弧喷焊所输入的热量大而集中，形成的熔池较小，熔池开头凝固时，喷焊层和基体结合面处存在极大的正温度梯G，而结晶速度R很小，G/R比值很大，为低速平面状生长，呈现平面状结[27,28]，如图3.5b所示的白，凝固后形成了冶金结合[29]。GR渐渐增大，固液平面界面向为垂直于界面对熔池中生长。近熔合区层的组织由于在等离子弧高能热源作用下，液态成分起伏较大，局部[25]。3.5b中可以看出喷焊合金显微组织具有快速凝固是亚共晶的枝晶生长特枝状晶，在连续冷却过程中由已生成的枝晶主干之间存在温度梯度和浓度起伏，所以又沿枝晶主干生长成二次晶。3.6是Co基合金喷焊层中间区的金相图100>杂乱。3.6Co基合金喷焊层中间区的组织3.7是Co基合金喷焊层近外表区的金相图速度加快，故所得到的枝晶组织的二次分枝间距减小。3.7Co基合金喷焊层近外表区的组织参加5%Cr2O3喷焊层的金相组织3.8是参加5%Cr2O3的Co基合金喷焊层近熔合区的金相图。在近熔合区层5%的Cr2O3的Co基合金喷焊层所形成的树枝热，在靠近熔合区局部，温度梯度低于熔合区，成分过冷比熔合区大，但仍较小，随着向喷焊层的推移，组织为粗大的枝晶组织，并随离熔合区距离的增加枝晶组织渐渐细化图3.8 5%的Cr2O3的Co基合金喷焊层近熔合区的组织3.9是参加5%的Cr2O3的Co3.9说明，在中部区域组织的形成发生了变化，柱状树枝晶较少。由于中间区在凝固时液相中温度梯度G很小，能在液相中很宽的成分过冷区，此时不仅在结晶前沿形成树枝状结晶，同时也能在液相的内部形核，产生的晶粒。这些晶粒的四周不受阻碍，可以自由成长，从而使中间区域的组织发生了变化。中部区域为最终凝固区域，散热慢，温度梯度小，所以结晶速度较小，晶粒较粗[30,31]。图3.9 5%的Cr2O3的Co基合金喷焊层中间区的组织过程中C与CrCr7C3初生相的方式从熔池中析出-Co相和Cr23C6[32,33]。5%的Cr3C2Cr3C2，高温下局部Cr3C2形成基粉末和Cr3C2粉末分层的现象。%的方向性。图3.10

的Co基合金喷焊层近外表区的组织3 2由图3.10可见，自界面对外表过渡，枝晶渐渐细化。喷焊层外表由于散热的多CrC

或其形成相可作为异质形核的3 2核心，形核率增大，晶粒细化，在凝固时消灭等轴、准等轴晶。参加10CrC

喷焊层的金相组织3 23.11是参加10%的CrC的Co3.113 2可知，靠近熔合区组织为垂直于平面晶并沿着热流方向生长的柱状晶。3.11b为近熔合区组织的放大形貌，可以清楚地看到近熔合的柱状晶及枝晶组织。图3.11 10%的CrC的Co基合金喷焊层近熔合区的组织32与纯钴基和参加5CrC的Co基合金喷焊层近熔合区的金相显微组织相比3 2较，参加10%CrC的Co基合金喷焊层近外表区的金相组织较细小一些，并且3 2的过程中后者的元素相互集中比前者更猛烈，凝固后形成了更好的冶金结合层。3.1210%的Cr3C2的Co基合金喷焊层中间区的金相图。喷焊层中间区域5%Cr3C2的Co基合金喷焊层近熔合区的金相显微组织相比较，参加10%的Cr3C2的Co基合金喷焊层近外表区的金相组织的等轴树枝晶很明显，且没有前者中的很明显的分层现象。后者参加较多的Cr3C2方向的生长。图3.12 10%的Cr3C2的Co基合金喷焊层中间区组织3.1310%的Cr3C2的Co基合金喷焊层近外表区的金相图。近外表区为细小的等轴晶，晶向杂乱没有方向性，并有大块状的未熔Cr3C2。图3.13 10%的Cr3C2的Co基合金喷焊层近外表区的组织喷焊层外表由于散热的多方向性，既可通过基体，又可通过四周已凝固的喷焊(6.6Co(8.9熔的Cr3C2Cr3C2分解为Cr、C可以使晶粒得到细化。参加20%CrO

喷焊层的金相组织2 33.14是参加20%CrO的Co3.142 35%10%的CrC的Co基合金喷焊层近熔合区的垂直于熔合区的树枝晶那样明显。3 2图3.14 20%的CrO的Co基合金喷焊层近熔合区的组织2 3连续增加到CrC20%3.14所3 2团絮状组织，局部区域组织摆列成放射状形态。产生上述现象的缘由CrC的加3 2入量过多，使熔池中未熔的CrC的含量上升。未溶解的CrC

起到非自发形核的3 2 3 2作用，细化了组织晶粒。3.15是加20%的CrO的Co基合金喷焊层中间区的金相图3.15看出，2 3消灭大量粗大的块状和杆状为初析碳化物。C、CrCr、C晶的生长，从而打乱了之枝晶的生长方向。图3.15 20%的CrO的Co基合金喷焊层中间区的组织2 33.16是加20%CrO的Co基合金喷焊层近外表区的金相图3.15和2 33.16中可知，参加20%的CrC的Co基合金喷焊层近外表区含有与中