钢基体表面高能束流弧熔覆微观组织与性能分析(3)
合金化涂层和工件一定深度表层被高能量密度电弧快速加热至熔化，涂层中的合金元素及陶瓷相在转移弧电磁场和氩气射流搅拌作用下均匀熔入、分散于工件表层熔池中，熔池凝固后在工件表层形成一定厚度的满足工件性能要求的合金化层，经去应力处理热处理精加工后工件可投入使用。
1.3.2 等离子弧熔覆技术的进展及成果
高能量束( 激光电子束等离子弧束) 表面相变淬火熔凝淬火的研究相对较多，其中激光表面淬火强化的研究最为普遍深入，其表面强化的效果几乎达到了各种材料的极限。为了超越工件基材性能极限，激光科技人员研究开发了激光熔覆激光合金化工艺技术，并已实现工业化。等离子弧束表面强化的研究滞后于激光，目前等离子弧束表面强化研究的发展趋势几乎在复制激光的发展历程: 淬火熔覆合金化，其中等离子弧束表面淬火熔覆的技术成果的发布及文献日渐增加。其中热等离子弧熔覆的根本目的之一是提高工件的耐磨性[16]。耐磨性是熔覆层复合材料的重要性能指标之一，耐磨性的优劣是衡量熔覆层制造工艺的重要标准之一[17]。
Fe基合金相对于Ni基和Co基合金而言,不仅涂层与基体组成接近、界面结合强度高,且成本低,因此可以广泛的在工业中应用[18-22]。通过实验，得到以下结果：成本增加仅10%,而使用寿命可提高4~6倍,性价比提高显著[23]。T．Miyazaki对微束等离子弧弧45钢表面淬火、低碳钢AISI10表面合金化强化进行了探索性研究[24]；浙江大学严密等研究了钢表面熔凝淬火[25]。李惠琪等对等离子弧束表面冶金技术及设备进行了深入的研究[26]，并有部分成果已工业化。
目前等离子弧熔覆技术主要用于表面强化或修复，但随着工业的进步，原有的熔覆材料已经逐渐不能满足工作需要。所以为了提高熔覆层组织的各项性能，采用预置涂层法在基材表面预置金属Fe基合金粉末，并在粉末中添加增强元素，通过不同的等离子弧熔覆工艺参数对涂层表面进行单道平面熔覆试验研究，进行参数优化。研究Fe基合金表面等离子弧熔覆层的宏观与微观组织及显微硬度性能，从而提高使用寿命。
与激光合金化相同，等离子弧束的表层合金化可以使零件表层获得超越零件基体的耐磨损、耐腐蚀、耐热、强韧化等性能，且等离子弧束相对于激光有以下优势:机动灵活、 能量利用效率高、运行成本低、工艺性强、设备投资小、加工效率高等，因而具有更为广泛深入的工程应用研究价值。