本发明为一种钛镍合金添加高熔点金属粉末布料方法。
背景技术：
镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地：即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf：即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。
镍钛合金的特殊性能：1、形状记忆特性（shape memory）形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性（superelastic）所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400℃以上时，超弹性开始下降。
本发明加热时间30min时，非调质钢C38N2的奥氏体晶粒粗化温度为1050℃，在900～1050℃和1050～1250℃两个温度区间内，奥氏体晶粒长大方程分别为D=1.01×103·t0.21·exp(-5.33×104/(RT))和D=8.77×106·t0.21·exp(-1.59×105/(RT))。铌在非调质钢C38N2中迅速大量固溶的开始温度为1050℃。对比弹簧钢60Si2MnA，可见随着碳含量从0.38%增加到0.60%，铌迅速大量固溶的开始温度提高了50℃；加热温度为800～1200℃时，非调质钢C38N2具有高的热塑性；热塑性最好的温度为1100℃，此时断面收缩率和抗拉强度分别为97.8%和63MPa，适用于钛镍合金添加高熔点金属粉末布料。
技术实现要素：
发明钛镍合金添加高熔点金属粉末布料方法是用扫描电子显微镜(SEM)观察了等离子喷涂WC颗粒增强Ni涂层的显微结构，用X射线衍射法(XRD)测试了不同WC含量下涂层及粘结层表面残余应力，利用摩擦磨损试验机和共聚焦激光扫描显微镜研究了涂层的磨损机制。结果表明:涂层表面残余应力为压应力，且随着WC含量的增加先增大后减小，随着涂层厚度的增加而增大，厚度为1000μm时出现分层失效，热应力对粘结层残余应力的贡献最大。一定幅值的压应力有利于涂层耐磨性的提高，同载荷下磨损量仅为基体的0.135倍，涂层磨损机制主要为磨粒磨损。磨粒磨损是工业中最为常见的磨损形式，将硬质颗粒镶嵌在韧性较好的基相中可以有效提高涂层耐磨性能。WC是常用的金属基耐磨复合涂层的增强相，由于与Ni相互湿润，结合强度好，Ni基WC涂层硬度较高，可适用于耐磨性较为苛刻的场合。近年来采用热喷涂和激光熔覆等工艺制备Ni基WC涂层来提高金属基体耐磨性已经成为研究的热点。热喷涂工艺快速冷凝特点和涂层/基体间材料热力学性能差异决定了涂层中必然存在残余应力，进而影响涂层的组织、硬度、耐磨性和疲劳寿命等，甚至导致涂层产生裂纹和分层剥落等。现有研究表明，采用Ni基WC涂层可以有效改善基体耐磨性，但对于涂层残余应力的研究还较少。文中主要研究了等离子喷涂WC颗粒增强Ni基涂层及NiCrAl粘结层的表面残余应力并考察了涂层耐磨性能，以期为提高涂层质量，延长涂层服役时间提供依据。
发明钛镍合金添加高熔点金属粉末布料方法是采用G302合金粉末在调质处理的27SiMn钢基体表面进行火焰喷焊，利用金相显微镜观察了喷焊层的截面组织;利用SEM能谱分析仪分析了喷焊层表面的成分分布;利用显微硬度计和磨粒磨损试验机分别分析测试了喷焊层的截面硬度和耐磨损性能，并与镀铬层进行对比。结果表明:喷焊涂层与基体结合良好，喷焊层合金成分均匀，组织为细小的枝状晶和等轴晶。性能与镀铬层相比，喷焊层的耐磨粒磨损性能约为镀铬涂层的1.1倍。随着煤矿机械化程度的不断提高，综合机械化程度不断增加。液压支架是目前综采工作面中唯一的支护设备，已经成为煤炭企业实现采煤机械化不可或缺的关键设备。由于液压支架承受支架偏载受力、煤层构造复杂、周期来压、放炮过断层等恶劣工作环境，给液压支架带来破坏性影响。据不完全统计，一个综采面每年因液压支架失效带来的损失高达几千万元。因此，有必要对液压支架进行再制造研究，再制造的特征是再制造产品的质量和性能要达到或超过新品，成本仅是新品的50%左右、节能60%、节材70%以上，对保护环境贡献显著。
发明钛镍合金添加高熔点金属粉末布料方法是研究了曲轴用非调质钢C38N2在不同加热温度和加热时间下的奥氏体晶粒长大行为及高温下的热塑性，并建立了奥氏体晶粒长大的数学模型。结果表明，加热时间30min时，奥氏体晶粒粗化温度和铌迅速大量固溶的开始温度为1050℃；在900～1050℃和1050～1250℃两个温度区间内，奥氏体晶粒长大方程分别为D=1.01×103·t0.21·exp(-5.33×104/(T))和D=8.77×106·t0.21·exp(-1.59×105/(RT))；高热塑性温度范围为800～1200℃，1100℃时热塑性最好。非调质钢具有节能降耗、环境友好、成本低廉等特点和优势，广泛应用于汽车、建筑机械、农业机械等行业。C38N2是一种新型的微合金非调质钢，代替调质钢制造雷诺发动机曲轴。为了满足曲轴高强韧性的需求，最直接有效的方法就是细化晶粒。微合金钢的奥氏体晶粒尺寸对最终产品的组织和性能有重要的影响。大量研究表明，钢中微合金元素Nb、Ti等的碳氮化物能够有效地抑制奥氏体晶粒长大。而钢材的热塑性对于减少铸坯表面裂纹、提高表面质量有重要的作用。为防止连铸坯出现裂纹等问题，应研究非调质钢C38N2在高温下各种力学行为的变化规律，找出脆性倾向较大的温度区间和产生脆性的原因及防止措施，避免铸坯在此温度区间承受较大的应力或变形而产生裂纹，从而确定合理的连铸及轧制工艺制度。
具体实施方式
研究了7Cr17MoV高碳不锈钢刀剪材料经热轧和冷轧后的显微组织、碳化物转变和性能变化。结果表明，轧后的退火组织为球状珠光体+碳化物。热轧后碳化物有明显偏聚，颗粒尺寸通常在2μm以上，冷轧后偏聚现象消失，碳化物变得相对细小和均匀，部分达到纳米级。碳化物的类型主要为(Fe，Cr)23C6，冷轧后钼和钒的碳化物逐步减少或消失。厚度为0.7mm的冷轧薄带抗拉强度为690MPa左右。拉伸断口可见明显韧窝和第二相粒子且多为碳化物和氧化物夹杂。马氏体不锈钢具有硬度高、耐磨性好的优点，广泛应用于精密弹性储能元件、精密调整垫片等多种场合，特别是广泛应用于高品质刀剪材料。7Cr17MoV特种不锈钢是近年来国内企业开发应用的一种新型高碳不锈钢高品质刀剪材料，其典型的生产工艺过程是:感应炉熔炼-LF精炼-水平连铸-电渣重熔-开坯-热轧-酸洗-冷轧。虽然7Cr17MoV钢刀剪材料较传统的刀剪材料具有更加优异的性能而广泛应用，但目前针对7Cr17MoV钢刀剪材料的研究报道还较少。7Cr17MoV钢中碳含量较高，碳化物是影响其性能的重要因素。
实施例2：试验材料为电渣重熔后的7Cr17MoV不锈钢锭，采用常用的热轧和冷轧生产工艺获得成品，分别取热轧完成后(板材厚度为3mm)和冷轧最终成形后(板材厚度为0.7mm)的样品进行微观组织和性能分析研究。热扎工艺:开轧温度设定1030℃，轧制道次为7～9道次，轧制速度为500m/min，终轧厚度为3mm。冷轧工艺:分别经2组轧机轧制成形。冷轧1号机由2座2辊冷轧机组成，第一次轧制时来料厚度3.0mm，出口厚度2.0mm；板卷退火温度为860～880℃；第二次轧制时来料厚度2.0mm，出口厚度1.5mm。冷轧2号轧机为4辊不可逆冷轧机。来料厚度为1.5mm，每次以0.2mm的压下量轧制，3～4道次后退火一次，退火温度860～880℃。利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析薄带试样的显微组织和碳化物形貌；采用图像分析法统计随机选取5张照片定量分析碳化物的含量、大小；利用能谱分析仪分析微区碳化物成分。利用万能材料试验机分析拉伸力学性能，并利用SEM进行断口分析。