鑄鋼表面鎳基滲層高溫摩擦性能的研究 

石油、化工等行業廣泛采用的泥漿泵體以及輸送管道等表面磨損是其失效的主要形式，因此提高這些設備特殊部位的耐磨性一直是行業的重要課題。提高材料的耐磨性可通過兩種途徑來實現：一是整體強化材料，通過加入合金化元素來提高材料的性能，這種方法成本比較高；二是通過表面強化來提高材料表面性能，常用的表面技術有堆焊技術、熔接技術、電鍍電刷鍍及化學鍍技術等，該法不僅能夠節省成本，還能達到某些工況對材料外硬內韌的綜合要求。鑄滲法是20世紀末發展起來的新型表面改性方法，它在保證表面性能的同時，可獲得具有高強度、高韌性的鑄件，與其他表面技術相比，鑄滲法具有不需專門的處理設備、表面處理層厚、生產周期短、成本低和零件不變形等優點。本文主要利用鎳基合金良好的耐磨性能和ZG45良好的韌性和耐沖擊性，在鑄鋼表面制備了鎳基滲層，考察了滲層在不同溫度下的摩擦性能。

　　滲劑采用目數為150～300市售鎳基合金粉末，化學成分(質量分數，%)為：0.6～0.8C、4.0～5.0Si、16～18Cr、≤5Fe，余為Ni?；w選用韌性較好的45鋼，粘接劑選用發氣量較少的自制粘接劑NJB。將一定量的鎳基自熔性粉末與適量的粘接劑充分混合均勻，制成漿料，涂覆在已經烘烤干燥的砂型特定表面(需要改性的鑄件表面所對應的型腔內壁)。然后在300℃×2h烘干，使預置層能夠耐得住高溫鋼液沖刷，澆鑄溫度為1650℃，負壓度保持在-0.7～-0.4MPa，加鋁脫氧。滲層形成過程，待鑄件冷卻到室溫后取出，落砂清理后加工成試樣。

　　通過負壓鑄滲法可在鑄鋼表面制備一層2～5mm的與基體結合良好的鎳基滲層；滲層主要是由Ni-Cr-Fe、FeNi基體相和FeB、NiB硬質相組成。鑄鋼基體以及鎳基滲層的摩擦系數，都隨著溫度的升高而降低；在相同溫度下，鎳基滲層的摩擦系數要低于鑄鋼基體?；w和滲層的磨損體積并不是隨著溫度的升高和增大，滲層磨損體積較之在相同溫度的基體磨損體積都有不同程度的降低，尤其室溫降低的為多，降低為基體磨損體積的1/3。