激光熔覆Ni基合金/碳化物涂层组织及冲刷腐蚀磨损性能

在2Cr13马氏体不锈钢基材上激光多道搭接熔覆Ni—Cr3C2和Ni—WC复合涂层,考察两种激光熔覆层的微观组织、显微硬度对冲刷腐蚀磨损性能的影响,并与不锈钢基材对比。试验结果表明,两种涂层具有不同的凝固组织特征。含有未完全溶解WC硬质相的Ni—WC涂层比Cr3C2硬质相完全溶解的Ni—Cr3C2双相涂层的显微硬度高出约300HV,两种激光涂层的冲刷腐蚀磨损速率分别比不锈钢基材降低30％和60％。冲刷腐蚀磨损抗力的提高与熔覆层的组织状态、碳化物种类和数量以及涂层的韧化性能等因素密切相关。     

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。     

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。      

纳米SiC颗粒增强Ni基激光熔覆涂层高温抗氧化性能的研究

文章研究了通过添加适量纳米SiC颗粒,采用NiCoCrAlY合金粉末在GH4037合金表面激光熔覆制备了纳米SiC颗粒增强Ni基合金涂层,对熔覆层及界面区进行了显微组织分析,进行了1070℃下的高温抗氧化性试验及结果发表。     

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。     

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。     

稀土对真空熔结镍基复合涂层组织结构的影响

研究了稀土(Ce La)对真空熔结镍基金属陶瓷复合涂层化学组成和组织结构的影响。结果表明:稀土(Ce La)消除了Ni60 WC涂层中的针状相,改变了陶瓷相的分布形态。稀土还改变了涂层的化学组成,提高了组成相中的镍含量和陶瓷相中的钨含量。含稀土的真空熔结镍基金属陶瓷复合涂层还析出了新的第2相WC和LaNi3。     

硬质合金木工刀具涂层制备工艺优化

为改善分体焊接式硬质合金木工刀具的使用性能,采用激光熔覆工艺直接在塑性良好的金属基体表面制备硬质合金涂层。涂层与基体间可达到稳定牢固的冶金结合状态,涂层表面到基体的组织、成分、力学性能呈现平缓过渡,更加适应木工刀具受强烈冲击载荷作用的工作环境。通过正交试验优化激光熔覆参数,发现对涂层质量影响最显著的是激光功率,其次为熔覆轨迹间距,扫描速度的影响最弱。     

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。     

感应熔敷技术工艺参数分析及优化研究

感应熔敷技术是一种对基材和机械零件进行表面强化的技术,在日常生活和工业生产中广泛应用。通过感应加热和涂层熔敷的加工过程,感应熔敷技术能够大大的增强材料的耐磨性和耐腐性,并且可以充分保持材料原有的韧性。目前该技术在工艺上还有着许多可以提高和完善的部分,本文对其中的部分工艺进行研究,首先对影响感应熔敷的工艺机理进行分析研究,接着针对涂层与基体材料结合时容易出现的问题,对涂层的制备工艺和成分进行了研究和改善。     

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。     

激光熔覆过程温度场数值模拟研究

采用预置送粉法对以Q345钢为基体的单道激光熔覆铁基合金粉末过程进行数值模拟研究,得到不同工艺参数下温度场在某一时刻的瞬态分布特征。通过控制变量法,分析不同工艺参数对温度场分布特征的影响,初步确定最佳激光熔覆工艺参数的组合:激光功率为2 600 W、扫描速度为15 mm/s时,熔覆层的整体温度分布较为适宜,有利于得到良好成形性和晶粒细小致密的熔覆层。     

影响激光熔覆质量的主要因素

激光熔覆层中的组织晶粒度和硬度高，稀释率低，抗摩擦磨损和抗腐蚀性能好；激光熔覆技术能改善零件质量，延长零件使用期限，提高生产系统的安全性和可靠性；本文分析了激光功率、光斑形状尺寸（或离焦量）和扫描速度、基体材料、熔覆层材料、搭接率等工艺参数对激光熔覆质量的影响规律及改善方法。     

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。     

WC/Cu基仿生非光滑耐磨复合涂层的研究

磨粒磨损是矿山、工程和农业机械失效的主要原因，采用仿生非光滑表面可提高耐磨粒磨损性能。本文采用高频钎焊方法在45号钢表面制备了WC／Cu非光滑耐磨复合涂层，测试了复合涂层孔隙度，研究了WC质量分数、磨粒尺寸、载荷等对其耐磨性的影响，分析了非光滑涂层的磨损机理。结果表明，在钎剂为WC质量4％时复合涂层孔隙度低，复合涂层与45号钢基体为良好的冶金结合，界面区组织致密。磨粒磨损时，WC颗粒在涂层表面凸起，形成非光滑表面可阻碍磨粒对基体的犁削并使部分磨粒由滑动变为滚动是仿生非光滑复合涂层具有高耐磨粒磨损性能的主要原因。当WC质量分数在50％时，非光滑涂层耐磨性最好，其耐磨性随载荷或磨粒尺寸增大而下降。     

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。     

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.     

感应熔覆工艺技术研究现状与分析

在现代日常生活、工业生产、石油、化工等行业中,由于机械设备所处的环境恶劣,它们的实际使用寿命常常会大大缩短。表面熔覆技术是一种应用广泛的表面冶金技术,具备生产效率高、成本低的特点,且可获得高耐磨性、高耐蚀性以及高硬度的复合金属熔覆层。本文主要介绍了感应熔覆技术原理、工艺步骤、国内外研究现状,并对感应熔覆目前存在的主要问题和发展趋势作了简要分析和综述。     

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...