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。     

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。      

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。     

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...     

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。     

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。     

开沟刀耐磨损性实验研究

为了应对开沟机工作环境复杂情况,针对开沟刀耐磨性的要求,结合生产实际中出现的开沟刀因磨损导致使用寿命低等问题,研究了金属陶瓷涂层在开沟刀上应用的可行性。利用表面工程技术与农业机械生产相结合的研究方法,采用反应氮弧熔覆技术,在开沟刀工作表面熔覆一层高耐磨性的熔覆层。通过台架磨损实验的对比研究,得到了熔覆层耐磨性比常规淬火回火处理的65Mn钢有明显提高,能够增强刀具的使用寿命,提高经济效益,为今后陶瓷涂层的技术在开沟刀生产和修复中的应用提供一定的技术和理论基础。     

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。     

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。     

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。     

复合镀铁技术与工程车辆发动机气缸的修复

通过介绍复合镀铁技术的特点,以工程车辆发动机气缸的实际工况为基础,进行快速模拟磨损对比试验,研究复合镀铁材料的磨损规律,并绘制了负荷-速度-磨损量三维曲面图。本文对复合镀铁材料的耐磨性进行较全面的评价,初步探讨了复合镀铁用于强化工程车辆发动机气缸的可行性。     

Ni—P／纳米TiO2化学复合镀研究

在Ni—P酸性化学镀镀液中加入TiO2纳米颗粒,以Ni—P最佳工艺为基础,采用三因素二水平正交实验的方法获得优化的Ni—P／TiO2复合镀层。利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XaD）对镀层的表面形貌和微观结构进行观察。结果表明：Ni～P／TiO2复合镀层中的Ni—P镀层包裹着少量纳米颗粒,但纳米颗粒团聚现象明显,大部分沉积在镀层表面。同时,Ni—P／TiO2复合镀层在不同温度的热处理后,由于非晶态的Ni—P镀层中复合了高硬度TiO2纳米颗粒,从而增强了镀层的抗局部变形能力和弥散强化的效果,而且也强化了Ni—P合金基体,使得其显微硬度性能都得到了一定程度的提高。此外,Ni—P／TiO2复合镀层由于TiO2纳米颗粒加入,使复合镀层孔隙率和界面增加,从而使其耐腐蚀性略有降低。     

发动机用铝合金化学复合镀研究

阐述了Ni-P-SiC化学复合镀表面技术应用于铝质发动机重要零部件上的优越性。借助扫描电镜、能谱仪、磨损机、显微硬度计等设备对复合镀层的表面状态、组织结构及性能进行综合分析，结果表明，随着镀液中SiC粒子添加量的增加，镀层中SiC的含量也不断增加，复合镀层中SiC粒子均匀分布于Ni-P合金基体。通过一系列的工艺试验，找出了SiC的最佳添加量。同时对复合镀层的高硬度、高耐磨性进行了分析说明。     

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。     

火焰喷涂尼龙层的摩擦学特性

根据摩擦磨损试验结果,从涂层结构、基体特点及配副材料的影响等方面初步论述了火焰喷涂尼龙涂层的摩擦学特性。结果表明,涂层的夹层结构和基体的导热性是决定涂层具有优良耐磨性能的主要因素;涂层在较大的 P、V值范围内与各类配副均具有极低的摩擦系数和磨损量以及很高的尺寸稳定性;长期工作过程中,涂层未出现任何破坏现象。     

水润滑橡胶轴承摩擦试验研究

利用水润滑轴承专用橡胶材料/镀镍钢配副,分别在干摩擦、湿润滑以及完全水润滑条件下,在数显式高速环块摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验研究,并借助SEM分析了在不同润滑条件下水润滑轴承专用橡胶材料/镀镍钢摩擦副的摩擦磨损机理。结果认为干摩擦条件下主要为粘着磨损,湿润滑条件下主要为磨粒磨损,而完全水润滑条件下以边界润滑为主。     

氧-乙炔焰镍基碳化钨喷熔层的磨粒磨损性能和抗咬合性

利用ＭＭ２００型磨损试验机研究了氧－乙炔焰镍基碳化钨喷熔层的磨粒磨损和抗咬合特性,并与硼化物层进行了比较。结果表明,由于镍基碳化钨喷熔层具有硬质相弥散均匀分布于高强韧性镍基固溶体中的组织结构,故与硼化物层相比,具有较高的抗磨粒磨损性能和抗咬合性。研究结果对于农业机械零件表面强化工艺的选择和修复具有指导作用。