dk450b极速型线切割机床|dk7720线切割机床
原创，时间：2023-03-15 18:00:12
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dk450b极速型线切割机床
上海雄钢特种合金有限公司
在镍基合金中，617合金具有良好的高温强度、可塑性和良好的抗氧化和耐腐蚀性。因此，它广泛用于工业管道及航空汽轮机的零部件。欧洲的AD700项目将617合金作为过热器管以及管道的候选材料，并将其作为中高压阀体及转子的主要候选材料。
通过研究，617合金材料主要性能体现在耐磨耐腐蚀性及高温抗氧化性上。而近年来，中国大力发展航空航天工业，这对617合金的耐腐蚀性和高温抗氧化性提出了更高的要求，通过改善材料中的气体含量、显微组织及表面的致密性，来提高617合金的性能和寿命。为了提高617合金工作表面的耐腐蚀性，在其表面涂覆一层铌合金粉末NbMoCr。NbMoCr粉末中的Nb和Mo元素可以提高局部耐腐蚀性和抗氯化物晶间腐蚀性，可以固溶强化。Cr元素具有高硬度及耐磨性。因此，熔覆粉末选用NbMoCr能很好地起到弥散强化基体表层的作用，大大提高了试件表面的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。
采用高能电子束技术在617合金表面涂覆NbMoCr涂层，研究了熔覆层的微观结构、硬度和耐腐蚀性。
1试验方法
试验采用基体材料为617合金，平均硬度为182HV10，尺寸为50mm×30mm×10mm，其化学成分如表1所示。熔覆层材料表层为200μm厚度的NbMoCr(比例为2:2:3)合金粉和打底层为100μm厚度的NiAl，粒度均为200~400目。
用丙酮浸泡、刷洗的方式对617合金表面进行去污处理，然后进行喷砂处理，方便熔覆粉末与基体结合。其次，进行高速等离子喷涂，先喷涂100μm的NiAl，再喷厚度约为200μm的NbMoCr。最后，进行电子束熔覆，采用线性扫描的方式对喷有NbMoCr的617基体进行单道熔覆处理，熔覆参数如表2所示。
通过电火花线切割机将试样切成10mm×4mm×4mm的小试样，并且对试样进行抛光、腐蚀处理，采用QUANTAFEG450型扫描电子显微镜(SEM)对熔覆层截面组织进行观察；用X射线衍射仪(XRD)分析熔覆层的相结构；通过PS-268A电化学测量仪器测试样品的耐腐蚀性。
2试验结果与分析
2.1熔覆层表面及截面形貌
图1为NbMoCr涂层熔覆前(即等离子喷涂后)及熔覆后表面形貌。图1a是等离子喷涂后的形貌，表面基本平整，颗粒致密，等离子喷涂时，粉末被加热成半熔融状态，以非常高的速度粘结在617合金表面，属于物理结合。而图1b显示了电子束熔覆后的熔覆层表面形貌，其表面光滑平整、没有裂纹及孔隙。图2是经电子束熔覆处理后放大不同倍数的截面形貌。图2a是涂覆NbMoCr层后的横截面形貌，其中亮白灰区域是NbMoCr熔覆层，平均厚度为250~300μm，通过电子束熔覆，涂层粉末完全熔化，基体表面微熔，然后迅速冷却，在界面处形成冶金结合。图2b是放大1000倍的截面形貌，可以看出与基体结合紧密且均匀，无气孔渣粒，其中黑色条状物为Ni元素，已经与基体完全混合。
2.2稀释率对熔覆层性能的影响
在熔覆试验中，母材对熔覆材料的冲淡程度称为稀释率，稀释率是衡量母材与熔覆层结合程度的重要标准。为了使熔覆层与母材结合更加牢固，必须有一部分母材元素熔化进入熔覆层形成化合物，达到熔覆层与母材的冶金结合，但是为了获得良好的耐磨耐腐蚀性及力学性能，必须控制熔覆层的稀释率。一般稀释率控制在10%以内是最好的。
目前稀释率的算法一般采用面积法。用SEM对熔覆层截面进行拍照后测量，如图3所示，截面的熔宽W、熔深h和熔高H。根据经验，可以假定熔覆区的表面为抛物线曲面，熔覆层的宽度和基体熔化宽度相等，其稀释率η的公式演变过程为
电子束扫描后，将样品切割开来，在SEM下观察测量熔深h和熔高H。根据式(1)得出表3的数据，稀释率仅为7.3%，同时也低于10%的要求。
2.3熔覆层的相结构
试验样品通过电子束熔覆后，在距离熔覆层表面100μm的地方进行XRD检测。如图4所示，熔覆层内除了原有物相AlCr2，CrSi2外，还形成了新的物相M23C6，Cr7C3，Cr4Si4Al13，CoCx，其中M23C6具有复杂的面心立方结构，M23C6的M以Cr为主，固溶元素有Nb，Mo和Ni。Cr4Si4Al13是金属间化合物，具有良好的热强度、高温稳定性和优异的耐腐蚀性。而三元碳化物Cr7C3相和CoCx具有较高的硬度，这些物相结构能提高熔覆层硬度和耐磨性。含有Cr，Si元素的AlCr2，CrSi2物相具有良好的耐腐蚀能力，使得617合金应用于航空涡轮机部件和高温管道等腐蚀环境下。
2.4熔覆层的显微硬度
显微硬度能体现熔覆层的性能，电子束熔覆层的硬度与熔覆层的材料、组织和相结构等因素有关。硬度的检测是在NbMoCr熔覆层的截面上，从表面每隔50μm测试一个点，一直检测至500μm的深度为止(取点位置如图5)，加载力为98N，持载时间10s，以平均值作为617合金基体和NbMoCr熔覆层表面的硬度，如图5所示，617合金基体的平均硬度为182HV10，NbMoCr熔覆层表面的硬度为268HV10，说明NbMoCr熔覆层的硬度有所提高，这可能由于大量的Cr元素与Si，Al等元素发生了化学反应，生成Cr23C6，CrSi2，Cr7C3，Cr4Si4Al13等金属间化合物，这些化合物使得熔覆区的枝晶组织更加致密，而这些金属化合物硬度都比较高，最终使得熔覆层硬度较617合金提高了86HV10。
2.5熔覆层耐腐蚀性分析
2.5.1腐蚀方法
电化学腐蚀试验使用了三电极系统和PS-268A电化学测量仪器。电解槽为三电极系统，铂电极是一个辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，以试验样品作为工作电极进行测试。腐蚀试样为617合金和NbMoCr熔覆层。腐蚀表面积均为4mm×4mm。分别测试两种试验样品在1mol/LH2SO4溶液、3.5%NaCl溶液、1mol/LNaOH溶液中的极化曲线，并进行对比分析。通过自腐蚀电流密度icorr的大小来衡量金属的腐蚀速度。
2.5.2腐蚀结果及分析
样品在1mol/LH2SO4溶液中的耐腐蚀性如图6和表4所示，在阴极的极化过程中，随着电位的增加，617合金的电流密度逐渐降低，当电位在E=-189.2mV时进入阳极极化阶段，之后随着电位的增加电流密度也开始增加。此外，对于NbMoCr熔覆层而言，在阴极极化阶段，电流密度明显低于617合金，且电流密度也随着电位增加而降低。当电位达到E=-113.6mV时进入阳极极化阶段，其自腐蚀电位相对于基体的电位增加了75.6mV，这表明NbMoCr熔覆层比617合金更难腐蚀；之后随着电位及电流密度的增加，出现钝化现象；根据自腐蚀电流密度，可得知617合金的相对腐蚀速率是NbMoCr熔覆层的5.16倍。可以看出，NbMoCr熔覆层更稳定，不易发生点腐蚀和晶间腐蚀，耐腐蚀性更好。
在3.5%NaCl溶液中，其耐腐蚀性如图7和表5所示，NbMoCr熔覆层自腐蚀电位E=-352.9mV，617合金的自腐蚀电位E=-418.6mV时进入阳极极化阶段，NbMoCr熔覆层E值略高于617合金层。依据热力学可知，材料在腐蚀性的介质中自腐蚀电位的高低，决定该材料的耐腐蚀倾向，所以NbMoCr熔覆层具有较高的耐盐蚀倾向。而从腐蚀动力学的观点来看，自腐蚀电流密度越小，材料的耐腐蚀性越强。根据表5的数据可知，在3.5%NaCl溶液中，617合金的相对腐蚀速率是NbMoCr熔覆层的4.6倍。
图8和表6是NbMoCr熔覆层和617合金在1mol/LNaOH溶液中腐蚀性能，NbMoCr熔覆层自腐蚀电位E=-986.2mV，617合金E=-1126.2mV时分别进入阳极极化，NbMoCr熔覆层E值明显高于617合金，从热力学角度分析，NbMoCr熔覆层具有较好的耐蚀倾向。根据试样自腐蚀电流密度，结合表6可知：在1mol/LNaOH溶液中，617合金的相对腐蚀速率是NbMoCr熔覆层的3.12倍。
3结论
(1)电子束熔覆层与基体形成良好的冶金结合.NbMoCr熔覆层中M23C6为面心立方晶体，Cr4Si4Al13为金属间化合物，均匀分布在617合金表层中，提高了熔覆层的耐腐蚀性能。
(2)电子束熔覆后，熔覆层的稀释率仅为7.3%，满足低于10%的要求。
(3)617合金表面电子束熔敷NbMoCr涂层可使显微硬度由基体的182HV10提高到268HV10。
(4)腐蚀试验表明：在1mol/LH2SO4溶液中，617合金基体的自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的5.16倍；在3.5%NaCl溶液中，617合金基体的自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的4.6倍；在1mol/LNaOH溶液中，617合金基体的自腐蚀电流密度是NbMoCr熔覆层的3.12倍。
dk7720线切割机床
用指向迫识战聚定乎要运脸钼丝的粗细也和导轮有关系。从0.08--0.2的钼丝应该都可以用。