基于热力学计算的矿井支架用FeNiCrBC系激光熔覆层成分优化

针对矿井支架用FeNiCrBC熔覆层耐腐蚀性差和易开裂的问题,通过调整熔覆层内Ni,Nb元素的含量增加熔覆层内残余奥氏体的含量并降低晶间贫铬现象,从而达到降低裂纹敏感性并提升抗腐蚀性的目的.文中利用Thermo-Calc热力学软件研究了Ni,Nb元素含量的变化对矿井支架用FeNiCrBC熔覆层中显微组织和析出相的影响,并在此基础上对FeNiCrBC合金成分进行了优化调整.结果 表明,在FeNi-CrBC系熔覆层中,Ni含量由1％增加到8％的过程中,σ相的比例随着Ni含量的增加而降低;Ni含量为4％时,残余奥氏体比例达到最大;Nb含量由0.3％增加到2.0％的过程中,Cr元素在马氏体中的含量先增大后趋于平稳,而在碳化物及硼化物中的含量逐渐降低,Nb元素在碳化物及硼化物中的含量逐渐增大.当FeNiCrBC熔覆层中Ni含量和Nb含量分别为4％和1％时,熔覆层抗腐蚀性明显上升,裂纹敏感性显著降低.