激光熔覆Ni-Cr3C2涂层的微观组织及磨损性能

2Crl3马氏体不锈钢表面激光熔覆Ni-Cr8C2复合涂层的显微硬度随Cr3C2粒子添加量的增加而增加;激光熔池中Cr3C2粒子的部分溶解使得Cr、C元素向Ni基体中富集,导致激光熔覆层凝固组织中形成了较多的Cr7C3,M28(C,B)6和CrB化合物,比激光熔覆Ni单一涂层具有较高的干滑动摩擦磨损抗力。Cr3C2粒子的部分溶解使凝固组织中产生了较多的碳一铬和硼一铬硬质化合物所导致的熔覆层成分变化被认为是改善激光熔覆层干滑动磨损抗力的主要因素。     

激光熔覆Ni基WC复合材料制备自磨刃割刀

为提高农用割刀耐磨性并使割刀形成自磨刃，利用半导体激光器，采用同轴送粉方式在65Mn刀具刃口一侧表面制备Ni基WC复合材料。使用SEM、EDS及XRD分析激光功率对熔覆层材料的微观组织、化学成分和物相组成的影响；采用显微硬度计、摩擦磨损试验机对熔覆层材料的硬度和耐磨性能进行检测。结果表明:激光熔覆形成的复合材料层与基体之间形成冶金结合，组织均匀致密；熔覆过程中部分WC颗粒熔解并与Ni基合金粉作用，形成了大量WC、W2C、Ni31Si12、Fe3Ni3B、Cr7C3、Cr23C6及CrB等硬质相，使得熔覆层硬度提高。随着激光功率的提高，熔覆层与基体之间元素扩散增加，但是熔覆层硬度有所降低。熔覆层平均硬度在1000（HV 0.2）左右，耐磨性能提高，满足农用割刀形成自磨刃的性能要求。      

稀土镍基金属陶瓷复合涂层成分和硬度分布的研究

研究了真空熔结镍基金属陶瓷复合涂层纵截面的微观组织形态及合金元素与显微硬度的分布特征。结果表明：稀土（Ce＋La）消除了Ni60＋WC涂层中的针状相，改变了第二相的分布形态。稀土提高了涂层中Ni、Cr、Si和W的含量；降低了Fe的含量。稀土还明显地提高了复合涂层的显微硬度，两种Ni60＋WC复合涂层显微硬度的最大值都出现在距涂层表面的0．2mm处。     

WC含量对合金陶瓷金属性能的影响

采用高频感应熔覆工艺制备不同WC含量的Ni基合金涂层,研究分析WC的晶粒度及其分布对合金涂层金属性能的影响。结果表明:高频感应熔覆工艺可以制备出组织结构均匀、组织缺陷少,硬质相完整的合金涂层;合金涂层中存在WC硬质相的晶粒聚焦现象,未熔化的WC颗粒与镍基合金形成固溶体提高了涂层的组织性能,增加了涂层硬度。     

65Mn表面熔覆硬质合金工艺及其性能

采用氩弧焊,将Co、WC、TiC混合后的粉末熔覆于65Mn钢,之后进行熔覆层的硬度和耐磨性测试,并用光学显微镜与扫描电镜观察样品的显微组织结构。结果表明,硬质相WC、TiC等分散于粘结相Co中,熔覆后提高了样品的耐磨性与硬度。      

基于氩弧熔覆的生物质秸秆压块机压模表面强化技术研究

针对秸秆压块机压模由于剧烈磨损而导致的寿命低下问题,提出了采用氩弧熔覆技术对压模表面进行强化和修复工艺。利用氩弧熔覆方法,研究了不同粉末配比对熔覆层性能的影响。试验结果表明,利用钛铁粉、石墨粉和Cr合金粉末所形成的熔覆层中弥散分布着Ti C、Cr7C3等强化相,熔覆层显微硬度最高可达946HV,约为基体的3倍左右,耐磨性也得到有效提高,可用于生物质秸秆压块机压模的表面强化与修复。     

烧结熔覆法制备钢表面NiCrBSi-WC复合材料涂层的研究

本文采用不同WC添加量的NiCrBSi-WC合金粉末,通过烧结熔覆法在45钢基体表面制备出镍基复合材料涂层,研究了复合材料涂层的相组成、组织形貌和界面结构特征,并测试了涂层剖面的微观硬度分布。研究结果表明:镍基复合材料涂层中除了γ-Ni基固溶体以外,还包含WC、W2C、B_6Fe_(23)等硬质相;随着WC添加量增加,涂层中WC和W2C相显著增加;当WC添加量为15 %和25 %时,涂层致密度较高,涂层与45钢基体在界面处形成良好的冶金结合;涂层剖面微观硬度由表及里呈梯度分布,涂层硬度随着WC添加量的增加而增加,当WC添加量为35 %时,硬度最高可达921 HV。     

激光熔覆技术在发动机气门的应用研究现状

发动机气门在工作中因承受极高的机械负荷、热负荷以及腐蚀气体的冲刷而导致磨损严重,对发动机的性能和耐久性影响很大.而激光熔覆技术是新型的表面改性技术,熔覆层具有组织致密、稀释率小、涂层与基体结合紧密及生产过程无污染等优点.因此,将激光熔覆技术应用于发动机气门盘头锥面的表面改性或修复具有十分重大的意义.课题组总结了发动机气...     

触土部件高熵合金耐磨涂层磨损性能研究

为了提升农机触土部件的耐磨性能,该文分别选取FeCoCrNiMn高熵合金、Fe90合金、Ni60A合金粉末进行对比研究。以65Mn钢为基体,采用激光熔覆技术制备耐磨涂层,摩擦磨损试验机检测其磨损性能。结果显示,FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织最为致密,晶粒较为单一,没有复杂金属间化合物形成;Ni60A和Fe90合金涂层微观组织晶粒分布较杂乱。65Mn钢基材、Ni60A合金、Fe90合金和FeCoCrNiMn高熵合金涂层的磨损失量分别为9,4,5和2 mg,基体的磨损失量远大于涂层。Fe90和Ni60A合金涂层维氏硬度为683.87和663.62 HV,FeCoCrNiMn高熵合金涂层硬度值为635.81 HV,略低于其他涂层,但其耐磨性较好。     

45#钢表面激光熔覆组织与摩擦磨损性能研究

为有效提高45#钢表面的耐磨性,制备标号为JG-8、JG-11的合金粉末,采用RHJR850X6000型四轴联动数控激光加工机并进行激光熔覆试验,优化工艺参数,获得了2种铁基熔覆材料。用DM2700M型金相显微镜、VHX-5000超景深显微镜和Nano SEM450型扫描电镜对熔覆层进行微观表征,用MMQ2000型摩擦试验机进行摩擦磨损性能试验,分析了激光熔覆前后45#钢基材表面的显微组织、硬度、摩擦性能的变化。结果表明,涂层组织均匀致密,内部无裂缝、孔隙等缺陷,与基体结合良好;JG-8和JG-11两种熔覆层的平均硬度较基体材料分别提高了207.7%和235.9%;磨损率分别降低了22.2%和41.1%;摩擦因数分别降低了33.3%和73.3%。基于JG-8、JG-11两种合金粉末的激光熔覆材料改善了45#钢的表面组织结构,极大提高了基体的耐磨性能,JG-11较JG-8铁基熔覆层材料表面组织结构和耐磨性更优。     

灭茬刀具喷焊NiWC的耐磨粒磨损性能

为解决根茬粉碎还田机灭茬刀成本高、寿命短的问题，在65Mn钢制作的根茬还田刀具易磨损部位喷焊了NiWC合金抗磨涂层。磨损试验表明，与65Mn钢淬火回火处理刀具相比，喷焊NiWC合金灭茬刀的相对耐磨系数有较大的提高。WC含量和喷焊工艺不同，其喷焊层的耐磨性有较大的差异。     

火焰熔覆镍基/铸造碳化钨熔覆层在犁铧上的应用

以火焰为热源,采用预置法在65Mn钢基体上制备了镍基/铸造碳化钨合金熔覆层;用金相显微镜观察了熔覆层的结合状况和组织结构;用自制磨损试验机对比了熔覆层和65Mn淬火回火钢的耐磨性;分析了熔覆层组织结构、熔覆层的耐磨机理及熔覆层用于犁铧制造及再制造的可行性.结果表明,采用预置法、氧乙炔火焰作为热源可得到组织致密均匀、结合良好的熔覆层;试验所制备的熔覆层比常规淬火回火处理的65Mn钢的耐磨性有所提高.田间试验表明火焰熔覆镍基/铸造碳化钨合金熔覆层可用于犁铧的制造和再制造生产中.     

Ni—Cr合金钎焊金刚石砂轮机理的研究

利用扫描电镜X射线能谱，结合金相及试样逐层的X射线结构分析，剖析了Ni-Cr合金与金刚石、钢基体钎焊界面的微区组织结构，揭示了Ni-Cr合金对金刚石和钢基体表面的浸润和钎焊机理，即在钎焊过程中Ni-Cr合金中的Cr元素分离出，在金刚石界面形成富Cr层并与金钢石表面的C元素反应生成Cr7C3，在钢基体结合界面上Ni-Cr合金和钢基体中的元素相互扩散形成冶金结合，这是实现合金层与金刚石、钢基体都有较高结合强度的主要因素。     

抽水蓄能机组不锈钢过流表面无氟疏水改性及其阻垢性能

针对抽水蓄能机组在运行过程中,过流金属表面往往存在结垢、腐蚀等难题,以无氟硅烷偶联剂为疏水改性剂,以环境友好的乙醇为溶剂,采用化学接枝法在304不锈钢基底上构筑疏水表面.重点考察预处理对304不锈钢基底微观形貌、粗糙度、水滴接触角等表面性质的影响,并进一步分析了304不锈钢基底粗糙度对疏水改性后水滴接触角的影响.304...     

激光冲击强化316不锈钢的滚动接触疲劳性能

对316不锈钢进行激光冲击处理,研究LSP后试样表面的力学性能,包括显微硬度、表面粗糙度和残余应力,同时进行滚动接触疲劳试验,比较了LSP前后试样接触疲劳的S-N曲线.结果表明:LSP能显著提高表面显微硬度,当激光单脉冲能量为6 J时,显微硬度增大20%;激光冲击影响层深度随着激光能量的增大而增大,激光能量为6 J时影响层深度约为0.9 mm;随着激光能量的增大,表面粗糙度呈上升趋势,从0.41 μm增大到1.91 μm;LSP在316不锈钢表面产生高达280 MPa的残余压应力幅值.滚动接触疲劳试验表明:LSP能有效改善316不锈钢的接触疲劳性能,未冲击的试样在接触应力为848 MPa和708 MPa时,疲劳寿命约为4.72×10⁴次和1.08×10⁵次,激光冲击后,在相同应力条件下试样的疲劳寿命分别提高了2.1%和15.0%.     

钛合金表面火焰喷焊镍基耐磨涂层的组织和性能

采用火焰喷焊技术在T i 6A l 4V合金基体上制备了镍基耐磨涂层,研究了其显微组织、合金元素的扩散、显微硬度和干摩擦磨损性能。结果表明,喷焊涂层具有韧基体加硬质相的耐磨组织;涂层横切面的组织、显微硬度和合金元素的扩散沿层深方向呈现连续性和渐变性,基体和涂层表现为冶金结合;喷焊表层的显微硬度为933.2 HV,是基体钛合金的3倍以上;涂层在不同条件下的磨损量都较小,耐磨性有较大的提高,转速和温度对其耐磨性能影响较大。     

激光冲击约束层和吸收层的研究

为提高激光冲击效果，并提高生产效率，分别使用改进配方后的黑漆涂层配合水约束层和柔性贴膜技术对奥氏体不锈钢进行激光冲击试验，对冲击后的硬度和残余压应力进行分析比较。结果表明改进后的吸收层有更好的防护能力，且与水约束层配合可连续冲击，柔性贴膜技术提高了约束效果。     

304不锈钢离子化气流辅助切削试验

离子化气流辅助切削是将电离后的气流喷向切削区以起到润滑冷却作用的切削方式。分别在空气、空气流、离子化空气流、氮等离子体射流等气氛中进行304不锈钢的摩擦磨损和切削试验。结果显示,离子化空气流气氛具有良好的冷却润滑作用,摩擦因数相比干摩擦降低约46%,切向切削力和后刀面磨损相比干切削分别下降约24%和69%,并可显著减少黏着磨损和积屑瘤,大幅提高304不锈钢的摩擦磨损性能和切削加工效果。