等离子束表面冶金技术

　　等离子束表面冶金是等离子束表面冶金技术是继等离子喷焊、堆焊、激光熔覆等表面强化技术之后发展起来的一种新的表面强化技术。目前，激光熔覆技术是国内外研究的热点，而对等离子束表面冶金技术，国内外的研究报道尚不多见。等离子束表面冶金技术是以等离子束作为热源，在钢基体表面上熔合一层高性能合金或陶瓷粉末，使之形成与基体材料性能完全不相同的表面冶金层，从而提高基体材料表面的耐磨、耐蚀或抗高温氧化性能。

　　等离子束表面冶金的技术原理是:在按照程序轨迹运行的达到上万度高温的转移型压缩氢弧等离子束流的瞬间照射下，钢铁零件表面依次形成与弧柱截面尺寸相近且深度均匀的熔池，同时将搅拌均匀的混合粉末或者预先冶炼喷雾而成的合金粉末按照一定速率源源不断注入到熔池中，粉末吸收熔池的热量迅速熔化，与熔池金属混合扩散反应，随着等离子弧柱的向前移动，新的熔池不断生成，而后面的熔池迅速凝固，形成与基体金属之间存在冶金过渡层且成分与基体完全不同的高合金或伪合金层。等离子束表面冶金技术本质上是一种快速非平衡冶金反应过程，类似粉末冶金，原则上可不受组成物的相溶性、熔点、密度等性质的限制，可利用任意粉末的任意配比，获得通常冶金方法不能得到的合金层。因此所有符合平衡冶金学规则、适用于等离子喷涂喷焊的预制合金雾化粉的种类远远不能满足表面冶金研究和应用的需要，这也对等离子束表面冶金设备与现有各种制粉方法的适应性提出了特殊的要求。等离子束表面冶金是一种快速凝固过程，同时具有过饱和固溶强化、组织细化、弥散强化和沉淀强化等不可忽视的作用。

　　等离子束具有束流能量集中、效率高、无三废排放、应用方式灵活，加热范围大等特点，是一种比较理想的涂层技术加热源。等离子束表面冶金层厚度可调、具有高的耐磨耐蚀性、与基体呈冶金结合，可实现其他方法无法获得的优异性能，具有广阔的开发和应用前景。