激光熔敷耐磨梯度复合涂层的研究

利用激光熔敷方法在A3钢表面制备WC梯度涂层,并分析了涂层的微观结构、硬度及耐磨性.结果表明,涂层的组织为镍基固溶体加少量硼化物、碳化物及硬质相WC,其中WC颗粒的粒度及含量沿母材向表面方向呈梯度变化.涂层的硬度和耐磨性随着成分的变化而平缓变化,界面应力降低,涂层与基体结合牢固.     

模具钢表面真空钎焊WC涂层的研究

采用真空钎焊技术,在5CrMnMo模具钢表面钎焊不同含量的WC/Co基及WC/Ni基涂层.通过SEM观察涂层的组织、形态,同时对涂层进行硬度及热疲劳试验,结果表明钎焊涂层与基体金属之间实现了冶金结合,涂层中无裂纹、气孔等缺陷,其表面硬度高于母材基体,试件的热疲劳性能符合使用要求.     

贝氏体辙叉钢的激光熔覆研究

在辙叉用贝氏体钢表面进行激光熔覆镍基合金粉末(Ni625).结果表明,Ni625激光熔覆层的微观组织主要为树枝晶;Ni625熔覆层中主要为γ-(Fe, Ni)固溶体,以及增强相FeNi_3和(Cr, Fe)_7C_3;固溶强化和第二相强化,使得Ni625熔覆层的显微硬度高达608 HV_(0.1),是贝氏体基体硬度(320 HV_(0.1))的1.9倍,Ni625熔覆层的磨损性能是贝氏体基体的1.8倍.     

Ni60自熔性合金高频感应熔涂组织分析

研究分析了Ni60自熔性合金高频感应熔涂组织。结果表明:高频感应熔涂Ni基涂层与基体形成了良好的冶金结合,涂层与基体之间存在明显的扩散转移带,涂层组织中存在明显的柱状晶。高频感应熔涂涂层中有丰富的增强耐磨性的杂质相,能显著提高基体表面硬度。     

模具钢表面真空钎焊WC涂层的研究

采用真空钎焊技术,在5CrMnMo模具钢表面钎焊不同含量的WC/Co基及WC/N i基涂层.通过SEM观察涂层的组织、形态,同时对涂层进行硬度及热疲劳试验,结果表明钎焊涂层与基体金属之间实现了冶金结合,涂层中无裂纹、气孔等缺陷,其表面硬度高于母材基体,试件的热疲劳性能符合使用要求.     

激光熔敷耐磨梯度复合涂层的研究

利用激光熔敷方法在Ａ３钢表面制备ＷＣ梯度涂层，并分析了涂层的微观结构、硬度及耐磨性。结果表明，涂层的组织为镍基固溶体加少量硼化物、碳化物及硬质相ＷＣ，其中ＷＣ颗粒的粒度及含量沿母材向表面方向呈梯度变化。涂层的硬度和耐磨性随着成分的变化而平缓变化，界面应力降低，涂层与基体结合牢固。     

激光熔覆涂层的组织特点与裂纹产生的机理探讨

碳钢、铸铁表面分别采用激光熔覆N i基、Fe基合金涂层,观察并分析了熔覆涂层界面及其显微组织和硬度特点,探讨了碳钢表面激光熔覆层裂纹产生的机理.     

TiO_2-CNTs/FeNi36激光熔覆复合涂层制备研究

采用激光熔覆技术制备了TiO_2-CNTs/FeNi36复合涂层,研究了核壳式TiO_2-CNTs增强体对激光熔覆复合涂层孔洞、微观结构和摩擦学性能的影响。结果表明:核壳式TiO_2-CNTs增强体的加入大大减小了复合涂层中孔洞数量和尺寸,有效抑制了涂层大孔洞的产生;增强体的加入没有改变因瓦合金基体物相组成,基体合金仍为[FeNi]奥氏体单相。随着增强体含量的增加,复合涂层基体合金的晶格常数逐渐减小,然后保持稳定;复合涂层维氏硬度逐渐增加,然后趋向稳定,最大值为315 HV,约为单一因瓦合金涂层的2.5倍;当增强体含量为1.5 wt%,磨损率最低,较单一因瓦合金涂层降低了60%,复合涂层摩擦学性能得到了提高。     

TiCP/Ni60耐磨耐蚀激光熔覆层的制备及干滑动摩擦磨损性能研究

本文研究了通过激光熔覆工艺在45#钢表面制备TiCP/Ni60复合材料熔覆层的组织结构及干滑动摩擦磨损性能.研究结果表明,碳素钢表层形成的1～2 mm厚度的激光熔覆层,主要由硬质相M23C6、CrB及固溶体γ-Ni等组成,大量M23C6的形成,使Ni60熔覆层硬度达到HRC 58.8,熔覆层中添加15%的TiC可使熔覆层硬度进一步提升到HRC66.3;熔覆层中TiC使其摩擦系数有所降低并趋于稳定,全载荷范围内摩擦系数的波动从0.22减少到0.062.TiC颗粒的加入可明显降低熔覆层磨损率,但TiC颗粒的存在磨损面上不形成摩擦层;熔覆层中TiC颗粒含量过多,则在干滑动磨损过程中提高耐磨性的同时,也会促使TiC破碎形成磨屑,碎裂的TiC小颗粒,加剧磨粒磨损,过多的TiC也会急剧熔覆层内部裂纹的形成和扩展,加剧剥层磨损.     

用WO3+C纳米粉末制备新型堆焊焊条

以纳米级的(WO3+C)混合粉末制备新型堆焊焊条,该纳米粉末在药皮配方中最多可加24.5%.对该焊条进行了工艺性试验,并对堆焊层的组织、化学成分及硬度等进行了检验及分析,试验结果表明:该焊条焊接工艺性良好,熔敷效率高;堆焊层组织细小,主要为富W碳化物(Fe6W6C)、奥氏体加少量马氏体,560℃×4h回火后,组织为针状马氏体、少量残余奥氏体和碳化物Fe6W6C.焊后堆焊层硬度在HRC50以上,回火后堆焊层硬度大幅度提高,最高可达HRC64.5.和微分级粉末相比,纳米粉末制备的焊条,基体中的含W量高,组织细小,回火后硬度高,适于耐磨堆焊.     

一种超细无粘结相WC硬质合金的制备

以粒度0.2μm纯WC粉末为原料,经球磨处理在1230°C烧结,890MPa热压制备高硬度、高致密度的超细无粘结相WC硬质合金.对合金的相组成、致密度、显微硬度及微观形貌进行了分析.结果表明:未经球磨处理的WC粉末烧结后样品的硬度低、致密度差,有缺碳相W相产生;经过球磨处理的WC粉末在烧结热压后样品硬度为2157HV,是未球磨样品硬度的15倍,致密度达到95.1％;断口可观察到明显的解理断裂特征;为抑制脱碳相的产生,对纯WC粉末加入单质碳,当配碳量为0.35％时,XRD结果显示样品全部为WC相,硬度与致密度分别提高至2480 HV和98％.     

高炉铜质风口套亚音速喷涂层的性能分析

采用氧-乙炔亚音速火焰喷涂工艺对高炉铜质风口套表面喷涂耐高温、耐磨材料，可以改善工件的表面性能。用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和显微硬度计等对喷涂层的微观组织进行观察分析，可以为制定合理的喷涂工艺提供试验依据。结果表明，基体与喷涂层界面结合状况良好，界面附近基体组织细化。随着合金粉末中WC含量的增加，涂层的硬度和耐高温性能也明显增加。     

用WO3＋C纳米粉末制备新型堆焊焊条

以纳米级的(WO3+C)混合粉末制备新型堆焊焊条,该纳米粉末在药皮配方中最多可加24.5％对该焊条进行了工艺性试验,并对堆焊层的组织、化学成分及硬度等进行了检验及分析。试验结果表明:该焊条焊接工艺性良好,熔敷效率高;堆焊层组织细小,主要为富W碳化物(Fe6W6C)、奥氏体加少量马氏体,560℃×4h回火后,组织为针状马氏体、少量残余奥氏体和碳化物Fe6W6C.焊后堆焊层硬度在HRC50以上,回火后堆焊层硬度大幅度提高,最高可达HRC64.5.和微分级粉末相比,纳米粉末制备的焊条,基体中的含W量高,组织细小,回火后硬度高,适于耐磨堆焊.     

激光重熔含25%WC的铁基合金涂层的研究

利用高能量密度的激光束重熔含25％WC的铁基合金涂层时,提高激光束能量密度有利于重熔层的成形,但是能量密度太高时,重熔层组织中的WC硬质相发生溶解。因此,必须选择合适的激光重熔工艺参数。在本试验条件下合适的工艺参数是:激光功率2.5kW、扫描速度25mm/s,激光束宽度4mm,激光重熔层的显微组织中的CrB、Cr_(22)C_6等微粒硬质相的存在使镶嵌WC的基体组织得到强化。激光重熔含25％WC的铁基合金涂层的抗脆断性能及其与基材的结合性能和抗磨粒磨损性能都明显地优于火焰喷涂层和火焰重熔层。     

用划痕法测定TiN涂层结合力的影响因素

研究了影响划痕法测定 Ti N涂层结合力的因素 ,结果表明 :离子氮化处理能提高 Ti N涂层的临界载荷。随基体硬度提高和涂层厚度增加 ,Ti N涂层的临界载荷 Lc增高。而表面粗糙度增大 ,则临界载荷降低 ,当粗糙度大于0 .70 μm( Ra)时 ,则临界载荷无法得到确定值。以 M2钢为基体的 Ti N涂层的结合力高于以 3Cr2 W8V为基体的 Ti N涂层的结合力。     

HVAS铁铝粉芯丝材的研制与性能分析

采用高速电弧喷涂技术,结合添加了增强相的铁铝粉芯丝材原位合成了铁铝金属间化合物涂层;阐明了粉芯丝材在高速电弧喷涂技术应用中的优点;探讨了对粉芯丝材的研制所要涉及的直径以及增强相的添加等问题;研究了高速电弧喷涂铁铝金属间化合物涂层性能。结果表明,使用Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材得到的高速电弧喷涂涂层具有比Fe-Al/WC涂层更好的结合强度,主要原因是增强相所起的作用不同。     

原位自生陶瓷颗粒增强激光熔覆层微观组织结构及TiC晶体形貌生长机制

采用激光熔覆工艺在45碳钢表面用自配Ni60+(B_4C+Ti)粉末体系制备了陶瓷颗粒含量不同的激光熔覆层,用XRD、SEM、EDS、TEM及显微硬度计等分析手段,详细研究了熔覆层的微观组织结构,分析研究了熔覆层中原位自生TiC颗粒形貌及生长机制.激光熔覆层中不仅形成设计的原位自生TiC、TiB2颗粒,还形成CrFeB、Cr_7C_3等相.其中颗粒状TiC颗粒较均匀的分布在熔覆层中,有时会呈"串点"分布,熔体中生长充分时形成枝晶状,根据晶体生长理论分析并提出了TiC枝晶的生长模型.     

送粉激光熔覆温度场数值分析

在ANSYS平台上,建立了瞬态三维送粉激光熔覆熔池温度场的物理模型,对在特种钢材34CrNiMo为基材上进行Ni基粉末激光熔覆的过程进行了数值模拟.使用生死单元法来模拟熔覆粉末在熔池形成前后与熔池的交互作用,计算出了激光熔覆熔池的自由表面形状、熔池温度场.计算所得熔池截面形状与试验熔池截面形状基本吻合,证明所建立的瞬态三维激光熔覆熔池温度场的物理模型是正确合理的.     

等离子喷涂陶瓷涂层性能的研究

金属基底上喷涂陶瓷涂层使表面具有耐磨、耐腐蚀、耐高温等特点.运用等离子喷涂技术在45号钢表面喷涂Al2O3、Al2O3-TiO23%、TiO2、ZrO2-Y2O38%等四种陶瓷涂层,部分采用Ni包Al为打底层.检测陶瓷涂层的硬度、耐磨性及结合力等力学性能,并进行金相和扫描电镜观察.四种陶瓷涂层的表面硬度达到70-3%90HR15N;有打底层的陶瓷涂层的硬度稍大于无底层的涂层硬度;Al2O3-TiO2陶瓷涂层的硬度较大,Al2O3涂层的耐磨性最好;而TiO2涂层的结合强度较高.同种涂层有打底层的情况下结合力较大.对截面样品,金相显微镜和扫描电镜均观察到明显的涂层及打底层形貌,并与以上测试结果相吻合.     

钨合金基体相原位细观性能的测定

为研究钨合金材料基体相的细观本构关系,采用纳米压痕实验,测定了钨合金基体相微观硬度和平均弹性模量.由纳米压痕实验得到的载荷-位移关系,利用材料的弹塑性硬化模型,经有限元计算,得到了基体相细观屈服强度、硬化模量、弹塑性性能参数和应力-应变关系曲线.分析结果表明,合金成分及变形强化是影响钨合金强度和硬度的两个基本因素.钨合金基体相微观强度和硬度随变形量或钨含量增大而增大.