堆焊耐磨襯板具有較高的晶界溫度

堆焊耐磨襯板材料的柱狀晶粒結構有利于提高強度和韌性。在掃描電鏡的分析中發(fā)現(xiàn)，堆焊耐磨襯板裂紋的擴展既有沿晶斷裂，又有穿晶斷裂，說明燒結體既具有較高的晶界強度，在斷裂時又表現(xiàn)出較好的韌性。透射電鏡的觀察發(fā)現(xiàn)，在異常長大的α-Si3N4晶粒中存在顯微缺陷，周圍存在裂紋，甚至有裂紋穿過異常長大的晶粒。研究結果表明，堆焊耐磨襯板的致密化主要是通過液相燒結實現(xiàn)的，由燒結助劑和Si3N4表面的SiO2反應形成低熔點的硅酸鹽液相，促進燒結致密化，冷卻后，在晶界形成玻璃體。同時根據(jù)優(yōu)化的結果,制定了可查詢的設計表格,給設計人員提供了初步設計的依據(jù)。

由MgO和稀土氧化物組成的復合助燒劑是Si3N4有效的燒結助劑，能夠顯著降燒結溫度，在1720℃燒結可以獲得較高致密度和優(yōu)良力學性能的Si3N4制品。所有堆焊耐磨襯板試樣的力學性能都隨相對密度的增大而提高，添加少量的TiC能夠提高燒結制品的抗彎強度和硬度，當未添加TiC，相對密度為97.8％時，抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別為903MPa、13.9GPa和7.50MPa.m1/2；當添加1％的TiC，相對密度達到97.4％時，抗彎強度、硬度和斷裂韌性分別達到923MPa、14.5GPa和7.02MPa.m1/2。 微觀分析結果表明，氮化硅燒結體的顯微結構為等軸狀的α-Si3N4和長柱狀的β-Si3N4相互交織，與它們之間連續(xù)分布的玻璃相，形成了結構致密的材料。2、耐磨性堆焊耐磨襯板的表面熱處理在干摩擦滑動磨損條件下的耐磨性以及疲勞磨損抗力都較普通熱處理零件的高,這是由于其組織中馬氏體晶粒細小、碳化物彌散度較高以及表面存在較高壓應力的綜合結果。

采用CHF3、CHF3+CF4和CHF3+O2三種不同氣體體系作氮化硅的反應離子刻蝕(RIE)實驗,研究了不同刻蝕氣體對刻蝕速率、均勻性和對光刻膠的選擇比三個刻蝕參數(shù)的影響。對于粗大的桿狀β-Si3N4的形成主要與起始的物料有關，結果表明，燒結體中存在的較大的孔洞、晶粒的異常長大、裂紋等微觀缺陷是堆焊耐磨襯板發(fā)生力學破壞的常見原因，改善微觀組織，減小缺陷尺寸，是提高a一513從陶瓷性能的有效途徑。但綜合考慮機件的使用壽命、減少了維修費、停機欠產(chǎn)等一切人力財力的損失等，由于材料的合理利用，其性能給生產(chǎn)帶來的是成倍的收獲。

堆焊耐磨襯板的優(yōu)點顯著

1、高耐磨性能：3-12㎜堆焊耐磨襯板厚度、耐磨層硬度可以達到hrc58-62、耐磨性能是15-20倍普通鋼、低合金鋼板性能的5到10倍以上,高鉻鑄鐵的耐磨性是2-5倍以上，耐磨性遠高于噴焊和熱噴涂方法。

2、良好的沖擊性能：堆焊耐磨襯板是雙層金屬結構，是冶金結合層和襯底、高粘接強度，但在這個過程中吸收能量的影響，耐磨層不會脫落，可以應用到振動、沖擊、強操作條件是減少鑄造耐磨材料和陶瓷材料。

3、良好的耐熱性能：堆焊耐磨襯板合金硬質合金有很強的穩(wěn)定性在高溫、堆焊耐磨襯板可用于500℃，溫度可以定制生產(chǎn)其他特殊要求，可以滿足1200℃的條件下使用;陶瓷、聚氨酯、聚合物等材料粘貼方式耐磨材料不能滿足要求這么高的溫度。

堆焊耐磨襯板的退火工藝

堆焊耐磨襯板的制作是非常嚴格的，每一個環(huán)節(jié)都是要經(jīng)過嚴格的檢驗的，所以，堆焊耐磨襯板的使用效果一直都是比較不錯的。

①完全退火。用以細化中、低碳鋼經(jīng)鑄造、鍛壓和焊接后出現(xiàn)的力學性能不佳的粗大過熱組織。將堆焊耐磨襯板工件加熱到鐵素體全部轉變?yōu)閵W氏體的溫度以上30～50℃，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻，在冷卻過程中奧氏體再次發(fā)生轉變，即可使鋼的組織變細。

②球化退火。用以降低工具鋼和軸承鋼鍛壓后的偏高硬度。將工件加熱到堆焊耐磨襯板開始形成奧氏體的溫度以上20～40℃，保溫后緩慢冷卻，在冷卻過程中珠光體中的片層狀滲碳體變?yōu)榍驙?，從而降低了硬度?

③等溫退火。用以降低某些鎳、鉻含量較高的合金結構鋼的高硬度，以進行切削加工。一般先以較快速度冷卻到奧氏體最不穩(wěn)定的溫度，保溫適當時間，奧氏體轉變?yōu)橥惺象w或索氏體，硬度即可降低。

④再結晶退火。用以消除金屬線材、薄板在冷拔、冷軋過程中的硬化現(xiàn)象(硬度升高、塑性下降)。加熱溫度一般為鋼開始形成奧氏體的溫度以下50～150℃，只有這樣才能消除加工硬化效應使金屬軟化。

⑤石墨化退火。用以使含有大量滲碳體的鑄鐵變成塑性良好的可鍛鑄鐵。工藝操作是將鑄件加熱到950℃左右，保溫一定時間后適當冷卻，使?jié)B碳體分解形成團絮狀石墨。

⑥擴散退火。用以使合金鑄件化學成分均勻化，提高其使用性能。方法是在不發(fā)生熔化的前提下，將鑄件加熱到盡可能高的溫度，并長時間保溫，待合金中各種元素擴散趨于均勻分布后緩冷。

⑦去應力退火。用以消除鋼鐵鑄件和焊接件的內(nèi)應力。對于堆焊耐磨襯板加熱后開始形成奧氏體的溫度以下100～200℃，保溫后在空氣中冷卻，即可消除內(nèi)應力。