1试验材料、方法
1.1化学成分制备及成形工艺
研制的粉末冶金混凝土泵缸套材料的化学成分（质量分数％）为：2"0￣3"0C，15￣19Cr，3"0￣4"0B，2"5￣3"5Si，18￣22Ni，0"25￣0"30RE，余量Fe，杂质≤1"0.混凝土泵缸套材料的粉末采用惰性气体雾化法制备，其流程为：原料→熔化→加稀土精炼→气雾化→沉淀干燥→分级检测→成品。主要工艺参数：雾化压力为10 MPa，过热度为250℃，浇注温度为1460℃￣1500℃，雾化气体为氩气，导流嘴内径为3"5mm.将研制的混凝土泵缸套材料粉末喷涂到45号钢制造的缸套及试样表面，涂层厚度为1"6mm.
1.2等离子喷涂
喷涂前除油并进行喷砂处理，在超声波清洗仪中清洗，用丙酮清洗后吹干待用。将缸套和试样（磨损试样Φ6"3mm×20mm）固定在旋转工作台上，转动速度为180r／s，试样距喷枪的距离为140mm.等离子体喷涂设备工作电流为600A，等离子体产生气体为氩气和氢气，并起保护粉末不被氧化作用。粉末通过喷枪口时，被熔化并喷射到缸套表面，形成涂层。
1.3涂层金相测试
经等离子涂喷后的试样硬度测量是在数显洛氏硬度HRS－150硬度计上进行。耐磨试验采用ML－10型销盘磨损试验机，试验用料为45号钢Φ15mm轧制棒料。
加工成Φ6.3mm×20mm的试样在端面喷涂Ni60粉末和RE－Fe－Ni－Cr合金粉。
磨损试样采用300目SiO2水砂纸，静载荷4.6kg进行预磨，用精度为1％的光电分析天平称量。磨损前和磨损后试样的质量差，用于表示磨损量。相对磨损量是用磨损量与自身比值的百分数表示，用5个试样的平均相对磨损量来评定材质的耐磨性能。
金相样品的制备取自垂直于等离子扫描方向的横截面。采用OlympusB×60型光学图像分析系统分析等离子喷涂层的组织形貌并拍照。用D／ma×2500PC型X射线衍射仪测定喷涂层的相结构，电压为40kV，电流为40mA，扫描速度为1.5／min，扫描速度范围30～85.
2实验结果及分析
2.1硬度实验结果
经测定，粉末冶金等离子喷涂缸套内套硬度值如下：1号试验为63HRC；2号试样为64HRC；3号试验为62HRC；4号试验为63HRC；5号试样为62HRC；6号试样为63HRC；平均硬度值为62.9HRC.
2.2磨损试验结果
粉末冶金等离子喷涂混凝土泵缸套内套与Ni60试样，耐磨试验结果见表1，经等离子喷涂粉末冶金缸套内套的耐磨性是Ni60试样的4倍。
2.3稀土对Fe－Ni－RE合金组织及性能影响
1、2为加稀土和不加稀土的水泥混凝土泵缸套表面金相组织。由、可以看出，当合金材料中含有稀土时，其组织均匀、晶粒细化。在一定体积内的晶粒数目愈多，同样的变形量由较多晶粒来承担，就不致造成严重的应力集中，从而改善了材料的塑性。另外当稀土元素均匀分布在合金粉末中时，与基体相的相界明显增加，在相界附近发生晶体严重畸变，从而起到晶介强化作用，使合金粉末制备材料的强度有所提高。
通过X射线衍射分析，水泥混凝土泵缸套材料表示主要物相有（CrFe）7 C 3、CrB、Ni 3 Fe、Ni 3 B、Fe 23 B 6，随着稀土元素加入量的增加（稀土含量＜0.3％），合金碳化物（CrFe）7C3的含量也增加，硬度明显提高。稀土元素的加入一方面减小了元素的扩散阻力，另一方面也有利于提高基体与碳化物的结合强度，提高材料的冲击韧度。
同时稀土元素为表面性元素，加入后可以降低体系中碳的活度，提高基体和碳化物的显微硬度。另外，稀土元素有较大的电负性，而且有活泼的化学性质，极易与硫、氧等元素发生化学反应，生成稳定的稀土硫氧化物。在粉末冶金制备过程中，加入适量的稀土元素，还会发生一些的物理化学变化，如降低亚稳共晶转变温度，使冷却过程中结晶过冷度增大，从而提高了奥氏体的形核率，使晶粒细小。另一方面，由于稀土的氧（硫）化物具有NaCl型点阵结构，其原子间距与奥氏体原子间距非常接近，两者的错配度很小，可以作为异质晶核起到细化晶粒的作用，对材料的性能尤其是冲击韧性有利，可以缓解粉末材料的高耐磨、高硬度与韧性的矛盾。
3结语
研制的水泥混凝土泵缸套粉末冶金材料组织
1磨损试验结果荷载和雨水的不断冲刷下其终的修补寿命通常达到2个月左右即需要再次处理。对于50cm×50cm的表面层坑槽，通常需要一桶25kg的冷料。这是一种应急性的修补措施，可以解决临时性的影响安全的坑槽修补，但作为全线的日常使用，相对来说价格偏高。
4热修补技术就地热修补技术通常需要配备较昂贵的修路设备，一次性投资较大，但是每次的原始材料成本非常低，相当于沥青混合料的材料价格加上所耗费的液化气价格，通过对路面病害修补的合理安排、统筹规划，日常养护成本将可以降到低。通常采用热修补技术修复的坑槽能达到1年以上才需要再次修补，而有的已达到了性修复的水平。对于具有独立养护职能的高速公路养护单位，采用大型热再生修路设备，无论从经济效益，还是公路养护质量，均具有明显的优势。
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