高硬度镍基自熔合金涂层高频感应重熔研究

在碳钢表面通过高频感应重熔工艺制备镍基合金熔覆层.用扫描电镜对熔覆层组织特征进行观察分析,用显微硬度测试仪进行硬度测试,与Ni60氧-乙炔火焰喷焊涂层进行了对比.结果表明:感应重熔工艺质量优良、速度快,并且对基体组织及力学性能无大影响;高频感应重熔后涂层与基体呈冶金结合,在涂层与基体之间形成了扩散转移层;熔覆层组织致密、气孔率小、硬度高.     

不同方法制备NiCrBSi涂层的结构与摩擦学性能

采用氧-乙炔火焰喷涂、高频感应重熔和高频感应熔覆技术分别在45钢基体上制备3种NiCrBSi涂层。利用金相显微镜、场发射扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等测试了涂层的显微组织及性能;采用CETR摩擦磨损试验机考察了3种涂层在干摩擦条件下的滑动磨损性能。结果表明:火焰喷涂层与基体间的结合为机械结合,其内部以γ-Ni为主,硬质相较少,涂层孔隙率高;经过感应重熔处理之后,涂层与基体间结合方式由机械结合变为冶金结合,涂层内硬质相含量增加,孔隙率降低。高频感应重熔层与高频感应熔覆层物相相似,主要由γ-Ni、Cr7C3、Cr23C6和CrB等组成,涂层与基体呈良好的冶金结合,硬质相分布均匀。感应重熔层与感应熔覆层耐磨性相当,均优于普通火焰喷涂层。     

火焰重熔高硬度镍基自熔性合金组织及性能研究

研究了火焰重熔火焰加热温度对镍基自熔性合金涂层显微组织的影响,测定并分析了基材至涂层的显微硬度分布.研究结果表明,氧-乙炔焰中性焰下火焰重熔涂层与基体形成了良好的冶金结合,且平均硬度达到830 HV,与基材相比提高了1.5倍.     

重熔等离子喷涂层的裂纹形成原因与对策分析北大核心

采用等离子喷涂技术,在45号钢基体上制备了镍基涂层,然后对涂层进行了钨极氩弧(TIG)重熔处理,之后采用扫描电镜对重熔涂层进行了组织形貌观察,并对裂纹进行了EDS能谱分析。结果表明,重熔电流对重熔层裂纹倾向有明显影响,当电流为50 A,重熔层成型良好,内部没有裂纹,当电流增加到60 A和90 A时,裂纹越来越显著;此外,EDS能谱结果表明,裂纹中存在较多的B,Si元素;在此基础上,分析了裂纹的形成原因并提出了解决措施。     

热处理对中频感应重熔NiCrBSi涂层抽油光杆性能的影响

采用火焰热喷涂-中频感应重熔技术在20CrMo抽油光杆基体表面制备NiCrBSi涂层并进行热处理,采用扫描电镜、显微硬度计、X射线应力测试仪、万能试验机和疲劳试验机等仪器,研究了热处理工艺对涂层光杆组织、硬度、表面应力、力学性能和疲劳性能等方面的影响。结果表明,中频感应重熔NiCrBSi涂层的制备和热处理对光杆基材表层组织、硬度和表面应力影响较大,热处理温度对涂层的硬度影响不显著;涂层制备和热处理会显著降低杆体的疲劳性能,重熔处理工艺的抗拉强度最大但塑性指标很差,并在疲劳试验中出现典型脆性断口,高温热处理工艺可以使涂层光杆获得较好的拉伸力学性能;普通20CrMo抽油光杆以磨损、腐蚀和疲劳断裂为主要失效原因,而NiCrBSi涂层/20CrMo光杆疲劳性能的显著降低可能成为其失效的主要原因。     

高频感应重熔智能运控系统的研究与应用

为了解决传统感应加热设备因缺少智能运控系统而导致的重熔涂层质量不稳定的难题,对高频感应重熔智能运控系统的结构与组成、运行模式等进行设计,实现了对高频感应重熔集成装置的智能跟踪可控功能。通过该系统制备了NF201镍基自熔性合金粉末重熔涂层,并与等离子喷焊技术制备的涂层进行微观组织与硬度对比分析。结果表明:相对于等离子喷焊涂层,采用高频感应重熔智能运控系统制备的重熔涂层具有更优异的组织结构和力学性能,其微观组织更为致密细腻,孔隙率及缺陷尺寸较小,硬度较高,硬度极差较小,从而验证了此智能运控系统能够有效提升感应重熔涂层的质量。     

重熔温度对GCr15轴承钢表面感应重熔镍基涂层微观组织性能的影响

目的 获得优化后的感应重熔工艺参数,改善GCr15轴承钢表面感应重熔镍基涂层的微观组织性能.方法 采用高能火焰喷涂法在GCr15轴承钢基体上预制备Ni60A涂层,并且分别在960、1012、1052℃重熔温度下对预制备的涂层进行感应重熔,获得3种感应重熔镍基涂层,并通过金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计对其孔隙率、微观组织、显微硬度等进行了对比研究,探讨了重熔温度对感应重熔涂层微观组织性能的影响,并揭示了涂层的形成机制及增强机理.结果 与960、1052℃重熔温度制备的感应重熔涂层相比,1012℃时制备的重熔涂层更加致密,孔隙率仅为0.27％,缺陷数量明显减少,缺陷尺寸明显减小,硬质相数量显著增多,且Ni元素与Fe元素在界面混合交叉密布,形成了强冶金结合的融合区,有利于提高涂层与基体的界面结合强度.此外,该涂层的表面及界面融合区的平均显微硬度均高于其他两种涂层,且硬度极差较小.结论 合理地控制重熔温度,能够有效改善感应重熔镍基涂层的微观组织性能,以及涂层与基体的界面结合特性,并提高涂层的显微硬度.     

WC颗粒增强Ni基合金涂层的组织与性能

利用氧-乙炔火焰喷涂＋激光重熔的方法，在低碳钢表面制备Ni60＋20％（wt）WC合金涂层。利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对涂层进行了组织和相结构分析，测试了涂层的显微硬度、耐磨性能及抗热疲劳性能，并用钨极惰性气体保护焊对涂层作了焊接性试验。结果表明，经过激光重熔的涂层组织为γ-Ni基体上分布着Ni3B、CrB、Cr23C6等硬质相，它们和未熔的WC颗粒构成了丰富的耐磨相，增强的Ni基合金涂层，显示了良好的耐磨性和抗热疲劳性，并可进行焊接。     

感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究

用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧-乙炔喷焊层；GNi-WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧-乙炔喷焊层。     

0Cr15Ni25Ti2Al堆焊层热疲劳性能

采用激光重熔工艺处理0Cr15Ni25Ti2Al堆焊层表面,研究不同激光重熔工艺参数对堆焊层的显微组织和热疲劳性能的影响。结果表明:经过激光重熔处理后,堆焊层表面的晶粒得到明显细化并产生固溶强化作用。相比于原始堆焊层,经过400次热循环后,选用较小的激光功率进行激光重熔处理后的表面,其热疲劳裂纹的萌生周期较长,裂纹在传播过程中具有较小的增长速率。选用较大的激光功率进行激光重熔处理后,其裂纹萌生周期较短,但裂纹的增长速率依然小于原始堆焊层。观察1000次热循环后,不同激光参数处理后表面裂纹形貌,可知出现上述现象主要是由于经过激光重熔处理后,堆焊层表面组织产生细晶强化、固溶强化以及沉淀强化而引起的。     

等温淬火处理对感应重熔镍基合金涂层摩擦学性能的影响

目的改善镍基合金涂层的摩擦学性能。方法分别采用感应重熔工艺及感应重熔-等温淬火一体化工艺,在GCr15钢基体表面制备了两种镍基合金涂层,并通过销盘摩擦磨损试验、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度测试对其摩擦磨损性能、微观组织、表面硬度进行了对比研究,探讨了等温淬火处理对感应重熔镍基合金涂层摩擦学性能、微观组织、表面硬度的影响,揭示了其增强机理。结果经等温淬火后的重熔涂层比感应重熔涂层具有更低的摩擦系数和磨损失重,摩擦稳定阶段的摩擦系数为0.301,比后者低23.8%,相对耐磨性是后者的1.71倍。感应重熔涂层同时存在着磨粒磨损和粘着磨损两种机制,而经等温淬火后的重熔涂层以磨粒磨损为主,比前者具有更优异的抵抗磨粒磨损和粘着磨损的能力。感应重熔涂层及经等温淬火处理后的重熔涂层平均显微硬度分别为818.0、873.6HV(0.5),硬度极差分别为170.9、132.6HV(0.5),形状参数分别为18.5057、22.6189,后者比前者具有更高的平均硬度值、更小的硬度极差以及更加稳定的涂层性能。经过微观组织分析发现,重熔涂层在经等温淬火处理后,其晶粒的细化、硬质相的相对均质弥散性、共晶相的减少、丰富的耐磨陶瓷相和快速凝固的定向晶粒结构的协同作用,是其具有优异的显微硬度Weibull分布特性,以及耐磨性得到进一步提高的根本原因。结论合适的等温淬火热处理工艺能够改善感应重熔镍基合金涂层的微观组织,从而有效减小其摩擦系数,并提高其耐磨性。     

堆焊电流对镍基合金等离子堆焊层组织及性能的影响北大核心

为了提高Z2CN18-10奥氏体不锈钢的耐磨性,采用等离子堆焊技术在其表面制备镍基合金堆焊层。借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机,对不同堆焊电流条件下镍基合金等离子堆焊层显微组织、相结构、成分、显微硬度及耐磨性进行了系统的研究。结果表明,镍基合金堆焊层的相组成为γ-Ni固溶体与FeNi_3,Cr_(23)C_6,Cr_7C_3,CrB的共晶组织。随着堆焊电流的增大,镍基合金堆焊层的组织由团簇花瓣状向水草状和细长的条状组织转变;当堆焊电流为110 A时,镍基堆焊层的平均显微硬度最大为898 HV,与基体的相对耐磨性为13.8,磨损机制为前期的粘着磨损和磨粒磨损以及后期形成的氧化磨损的混合机制。     

堆焊电流对镍基合金等离子堆焊层组织及性能的影响

为了提高Z2CN18-10奥氏体不锈钢的耐磨性,采用等离子堆焊技术在其表面制备镍基合金堆焊层。借助扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机,对不同堆焊电流条件下镍基合金等离子堆焊层显微组织、相结构、成分、显微硬度及耐磨性进行了系统的研究。结果表明,镍基合金堆焊层的相组成为γ-Ni固溶体与FeNi_3,Cr_(23)C_6,Cr_7C_3,CrB的共晶组织。随着堆焊电流的增大,镍基合金堆焊层的组织由团簇花瓣状向水草状和细长的条状组织转变;当堆焊电流为110 A时,镍基堆焊层的平均显微硬度最大为898 HV,与基体的相对耐磨性为13.8,磨损机制为前期的粘着磨损和磨粒磨损以及后期形成的氧化磨损的混合机制。     

Ni基自熔合金涂层与钢基材的界面形态及其作用

对采用氧 -乙炔火焰喷焊、等离子喷涂后氧 -乙炔火焰重熔与等离子喷涂后炉内重熔三种工艺制备的WC增强Ni基自熔合金涂层与 38CrMoAl钢基材的结合界面形态的研究表明 ,在涂层熔化过程中 ,涂层与基材之间发生成分的互扩散 ,以基材中的元素Fe向熔融涂层中的扩散为主 ,其扩散程度对涂层与基材能否形成良好的冶金结合具有决定性的影响。当结合界面处的基材表层温度足够高时 ,基材中的元素Fe向涂层中的扩散量较大 ,扩散距离较长 ,在界面处就能够形成致密完整的Fe -Ni单相固溶体组织白亮层 ,使涂层与基材获得很高的结合强度     

Ni基自熔合金涂层与钢基材的界面形态及基作用

对采用氧-乙炔火焰喷焊，等离子喷涂后氧-乙炔火焰重熔与等离子喷涂后炉内重熔三种工艺制备的WC增强WC增强Ni基自熔合金涂层与38CrMoAl钢基材的结合界面形态的研究表明，在涂层熔化过程中，涂层与基材之间发生成分的互扩散，以基材中的元素Fe向熔融涂层中的扩散为主，其扩散程度对涂层与基材能否形成良好的冶金结合具有决定性的影响，当结合界面处的基材表层温度足够高时，基材中的元素Fe向涂层中的扩散量较大，扩散距离较大，在界面处就能够形成致密完整的Fe-Ni单相固溶体组织白亮层，使涂层与基材获得很高的结合强度。     

20#钢激光熔覆-重熔Ni基涂层及其高温磨损行为

应用激光熔覆法,采用镍基NiCrSiB粉末,在20#钢表面制备了熔覆涂层,并用激光重熔涂层。观察了熔覆-重熔层的形貌,检测了其相组成和高温耐磨性能,结果表明:所制得熔覆-重熔层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合;经重熔处理后,熔覆层表面的裂纹显著减少;熔覆-重熔层的硬度提高到基体的5倍,高温磨损率约为基体的1/3。熔覆-重熔层耐磨能力的增强除因其与基体形成了良好的冶金结合和硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用外,也是重熔减少微裂纹的结果。     

氩弧重熔铁基合金粉末喷涂层的组织与性能

在铁基合金粉末中加入一定量的铬铁和不同量的碳化钨,采取火焰喷涂在Q235钢表面制备3种复合粉末喷涂层,然后对其进行氩弧重熔,用光学显微镜对重熔层显微组织进行观察,测定重熔层的硬度和耐磨性。结果表明,铁基合金粉末重熔层与基体形成了良好的冶金结合,熔化区的组织从表面到靠近结合区依次为细小的树枝晶,大小均匀的等轴晶,粗大的树枝晶。结合区比较光亮狭小,以平面晶生长。热影响区为粗大的魏氏体组织。在CrFe加入量为9%的情况下,重熔层表面硬度随WC含量的的增加先增加后减小,WC加入量为15%时,洛氏硬度达到最大值64.4 HRC,耐磨性最好。     

激光重熔镍基合金热喷焊层组织及高温抗氧化性能的研究

利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等测试手段,研究了经激光重熔前后的镍基合金热喷焊层的组织结构和抗高温氧化性能。试验结果表明,镍基合金热喷焊层组织比较粗大、不均匀,有疏松、气孔、夹杂等缺陷;经激光重熔处理后,其组织得到很大改善,主要由均匀、细小的树枝晶及枝晶间层片状共晶和化合物硬质相组成,气孔、夹杂等缺陷基本消除。镍基合金热喷焊层经激光重熔前后的氧化动力学曲线在600℃时均符合对数关系,而在800℃时则符合抛物线关系。经激光重熔处理的热喷焊层高温抗氧化性能得到了较大幅度的提高。     

感应钎涂中涂层与基体的热耦合效应

目的 研究钎涂中涂层感应热和基体感应热对基体温度场的耦合效应.方法 建立二维有限元模型,研究涂层制备全周期热载荷作用下涂层与基体的温度场变化规律,揭示涂层与基体感应热对基体热影响的耦合作用机制.以钛合金表面感应重熔钛基合金涂层为例,研究涂层和基体感应热耦合作用对基体的热影响,同时,对比研究涂层和基体感应热单独作用对基体...     

Co基合金堆焊层激光重熔表面改性研究

采用两种不同扫描速度时Q345钢表面Co基合金堆焊层进行激光重熔，并对其进行了硬度，显微组织，X射线衍射分析和耐磨性，耐热疲劳性试验。结果表明，堆焊层经表面激光重熔后组织明显细化，并随着激光扫描速度的提高，重熔堆焊组织不仅更加细小，均匀致密，而且硬度更高，耐磨性，耐热疲劳性均得到进一步改善。