激光熔覆制备B4Cp/Ni合金复合涂层的组织与性能

对Ni60合金粉末中添加B4C陶瓷颗粒的激光熔覆组织结构和力学性能做了研究。结果表明。加入陶瓷颗粒可增加熔覆层中强化相数量，提高涂层的硬度和耐磨性，在陶瓷颗粒加入量达到15％时效果最好。     

TiC硬质相颗粒对镍基熔覆层耐磨性能的影响

TiC陶瓷颗粒硬度高,可以作为外加硬质相颗粒,提高熔覆层金属的耐磨损性能。文中以钴基合金熔覆层为金属基体,加入Ti C陶瓷颗粒,研究TiC陶瓷颗粒微观形貌与耐磨损性能的关系。结果表明:小尺寸陶瓷颗粒、花瓣状陶瓷颗粒和花草状陶瓷颗粒可以有效提高熔覆层的耐磨损性能,而大尺寸未熔化陶瓷颗粒在外力作用下容易碎化脱落,恶化熔覆层的耐磨损性能。     

钛合金表面难熔陶瓷激光熔覆层的制备及性能

基于难熔合金的设计理论，利用激光熔覆技术，以Ti-6Al-4V为基粉，HfC、ZrC、TaC和NbC这4种粉末为增强相，使用优化后的激光加工工艺参数，在钛合金板上制备了钛基金属-难熔陶瓷复合熔覆层，并通过实验对激光熔覆层的组织和显微硬度进行了分析。结果表明，熔覆层截面组织以不同形态的TiC晶体为主，存在等轴α-Ti和β-Ti组织；加入的陶瓷相颗粒弥散分布在熔覆层中，组织晶粒得到了细化，其细化程度随着过渡金属元素加入比例的增大而增大；添加陶瓷粉末熔覆层的硬度明显高于未加陶瓷粉末的熔覆层显微硬度；随着陶瓷粉末加入比例的增大，硬度逐渐增大，当陶瓷相含量为10%时，熔覆层的硬度最高为675 HV,比基材硬度提高了1.7～2.0倍。     

钛合金表面难熔陶瓷激光熔覆层的制备及性能

基于难熔合金的设计理论，利用激光熔覆技术，以Ti-6Al-4V为基粉，HfC、ZrC、TaC和NbC这4种粉末为增强相，使用优化后的激光加工工艺参数，在钛合金板上制备了钛基金属-难熔陶瓷复合熔覆层，并通过实验对激光熔覆层的组织和显微硬度进行了分析。结果表明，熔覆层截面组织以不同形态的TiC晶体为主，存在等轴α-Ti和β-Ti组织；加入的陶瓷相颗粒弥散分布在熔覆层中，组织晶粒得到了细化，其细化程度随着过渡金属元素加入比例的增大而增大；添加陶瓷粉末熔覆层的硬度明显高于未加陶瓷粉末的熔覆层显微硬度；随着陶瓷粉末加入比例的增大，硬度逐渐增大，当陶瓷相含量为10%时，熔覆层的硬度最高为675 HV,比基材硬度提高了1.7～2.0倍。     

Ti6Al4V表面氩弧熔覆Ti+BN复合涂层组织及耐磨性

目的 通过氩弧熔覆技术在Ti6Al4V钛合金表面制备陶瓷颗粒增强Ni基复合涂层,以改善其摩擦磨损性能。方法 将Ti粉、BN粉和Ni60A粉进行球磨混合,运用氩弧熔覆技术在Ti6Al4V钛合金表面原位合成多相陶瓷颗粒增强镍基熔覆层。通过X射线衍射分析仪、能谱分析仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,分析熔覆层中陶瓷颗粒相的组成、形貌、尺寸、分布以及结构特点。用维氏硬度计和环-块式摩擦磨损试验机测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜对磨痕形貌进行分析。结果 熔覆层物相主要包括TiN、TiNi、TiB、TiB2和α-Ti。原位合成的陶瓷颗粒相弥散分布于熔覆层中,其中增强相TiN、TiB和TiB2的形貌分别以颗粒状、针状和棒状形式存在。熔覆层表面硬度可达1210~1250HV0.5。在相同磨损条件下,TC4合金基体与熔覆层的磨损量分别为34.23 mg和4.86 mg,熔覆层的磨损量明显降低。熔覆层的磨损表面无粘着痕迹,磨损机制为磨粒磨损。结论 与Ti6Al4V钛合金基体对比,熔覆层显微硬度值提高约4倍,多相陶瓷颗粒熔覆层可有效提高钛合金表面的耐磨性。     

纯铜表面氩弧熔覆TiB2/Ni复合涂层组织及耐磨性能

通过氩弧熔覆技术在纯铜表面制备TiB₂增强 Ni 基复合涂层,以改善其耐磨性能. 将钛粉、硼粉和镍粉在球磨机中充分混合,采用氩弧熔覆技术将纯铜表面预置粉末熔化制备出陶瓷颗粒增强镍基熔覆层. 采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析涂层的物相及涂层中陶瓷颗粒相的组成、分布及结构,利用显微硬度仪和摩擦磨损试验机测试涂层的显微硬度和耐磨性能. 结果表明,熔覆层物相主要包括γ(Ni, Cu)和TiB₂;陶瓷颗粒增强相弥散分布于熔覆层中,其中颗粒相TiB₂以六边形存在,熔覆层内部与基体界面处均无缺陷产生;熔覆涂层具有较高的显微硬度,当(Ti+B)质量分数为10%时,涂层显微硬度高达781.3 HV,与纯铜基体对比,熔覆层显微硬度提高约11.7倍;在相同磨损条件下,随(Ti+B)质量分数的增加,熔覆涂层的摩擦系数及磨损失重先减小后增大;氩弧熔覆原位自生TiB₂陶瓷颗粒增强镍基熔覆层可显著提高纯铜表面的耐磨性能.     

42CrMo钢表面Fe-WC激光熔覆层的组织与性能

用同轴送粉的方式在42CrMo表面激光熔覆Fe-WC合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪观察分析熔覆层的显微组织特征、WC陶瓷颗粒对熔覆层组织性能的影响、WC陶瓷颗粒分布特征及WC周围块状共晶物的组成成分;用显微硬度计、摩擦磨损试验仪、高精度电子天平测量基体与熔覆层的性能及质量损失,分析了引起性能曲线变化的原因。结果表明,熔覆层底部到顶部的组织变化为平面晶、晶界明显的胞状晶、交错生长的柱状树枝晶、排列紧密的胞状晶、方向均一的柱状树枝晶;WC陶瓷颗粒具有细化枝晶、阻断枝晶生长,增强熔覆层性能的能力;WC陶瓷颗粒在熔覆层中聚集分布,形成较宽的陶瓷带;WC陶瓷颗粒周围的块状共晶物是由WC部分分解得到的,其组成元素包括C、W、Fe、P、Cr。熔覆层平均硬度达到850 HV0.3,是基体平均硬度的3.4倍。摩擦因数为0.275左右,比基体小0.525。基体的质量损失是熔覆层的11倍多。说明Fe-WC合金熔覆层能够有效提升基体的硬度及其抗磨损能力。     

TiB_2含量对激光熔覆钴基涂层组织和性能的影响

分别加入0%、2%、4%、6%TiB_2的钴基合金粉末在TA2钛合金表面进行激光熔覆。通过显微观察、维氏硬度仪、X射线衍射、扫描电镜、往复摩擦磨损试验等分析不同TiB_2/Co配比对熔覆层组织性能的影响,确定最优的TiB_2/Co配比。结果表明,加入4%和6%TiB_2的钴基熔覆层的显微硬度为710 HV0.2,相比于基体的硬度提高了119%;加入2%TiB_2的钴基熔覆层中,熔覆层的平均硬度为615 HV0.2,相比于基体的硬度提高了90%。加入TiB_2的TiB_2/Co熔覆层中分布着更多的硼化物硬质相和高熔点硬质增强相CrB、TiB_2、TiC、Cr_(23)C_6等。加入4%TiB_2的钴基熔覆层主要由细小的树枝晶和黑色的TiB_2陶瓷颗粒组成,熔覆层晶粒细小且组织致密,TiB_2颗粒分布均匀,组织性能最好;加入6%Ti B_2的钴基熔覆层晶粒粗大,并伴随有裂纹的出现,性能有所下降。在TiB_2/Co熔覆层中,加入适当的TiB_2含量能有效降低熔覆层的摩擦因数以及在摩擦磨损过程中的体积磨损量,提高工件修复后的使用寿命。加入4%TiB_2的钴基合金激光熔覆层表现出较好的摩擦磨损性能,点蚀和脆性剥落明显减弱。TiB_2/Co熔覆层的耐磨性不仅取决于TiB_2的含量,还与硬质相和自润滑剂在摩擦磨损过程中的占比有关。     

16Mn钢表面TIG熔覆制备陶瓷颗粒增强层

以金属Ti粉和硼铁粉作为预置粉末,利用氩弧熔覆技术在16Mn钢表面制备了TiB2、TiC颗粒增强熔覆层.利用X射线衍射仪、扫描电镜对熔覆层的物相、微观形貌及TiB2、TiC增强颗粒的分布进行了分析,利用显微硬度计对熔敷层横断面的硬度进行了测试.结果表明:熔敷层成形良好、致密,无气孔、裂纹等缺陷,与基体呈冶金结合;熔覆层中形成了大量的TiB2、TiC陶瓷增强相,增强相呈细小颗粒状,弥散分布在o铁素体基体上,起弥散强化作用;铁素体在颗粒增强熔敷层中起到良好的粘结TiB2、TiC陶瓷颗粒的作用,使熔覆层具有良好的韧性及与硬度配合;熔覆层表面的最高硬度可达8.8 GPa,是基体的3.7倍.     

钛合金表面直接激光熔覆Al2O3-13%TiO2涂层互熔稀释特性

采用同轴送粉激光熔覆技术,在Ti-6Al-4V合金表面进行Al2O3-13%TiO2(质量分数,下同)涂层的直接熔覆实验。利用光学显微镜(OM)和电子探针显微分析仪(EMPA)分析单道熔覆试样的互熔稀释特征、显微组织及成分分布情况。结果表明:熔覆过程容易形成熔覆道边缘以陶瓷对基体的稀释为主,而中部以重熔基体对陶瓷层的稀释为主的互熔稀释区(DZ);DZ区中部重熔金属内分布有较多的陶瓷颗粒,且陶瓷颗粒聚集处容易产生裂纹。采用单因素法优化工艺参数控制互熔稀释区的大小,可以获得互熔稀释较弱、无明显裂纹的Al2O3-13%TiO2陶瓷熔覆试样。     

Thermal behavior of B_4 Cparticles under plasma arc powder surfacing condition

ＴｈｅｒｍａｌｂｅｈａｖｉｏｒｏｆＢ_４Ｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｕｎｄｅｒｐｌａｓｍａａｒｃｐｏｗｄｅｒｓｕｒｆａｃｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ￥ＷＡＮＧＸｉｂａｏ；ＺＨＡＮＧＷｅｎｙｕｅ；ＬＵＴｏｎｇｌｉａｎｄＰＥＮＧＪｉｅ（ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ...     

Effects of Some Light Alloying Elements on the Oxidation Behavior of Fe and Ni-Cr Based Alloys During Air Plasma Spraying

The oxidation behavior of iron binary powders with addition of Si (1, 4 wt.%) and B (1, 3 wt.%) and that of a Ni-Cr based alloy powder with Si (4.3 wt.%), B (3.0 wt.%), and C (0.8 wt.%) additions during atmosphere plasma spray (APS) have been investigated. Analysis of the chemical composition and phases of oxides in the captured in-flight particles and deposited coatings was carried out. The results show that the addition of Si and B to iron effectively reduced the oxygen contents in the coatings, especially during the in-flight period at higher particles temperature. Ni-Cr based alloy powder with Si, B, and C additions reduced the oxidation of the base alloys significantly. Preferential oxidation and subsequent vaporization of Si, B, and C from the surface of the sprayed particles are believed to play a major role in controlling oxidation in the APS process.     

B_4C/BN纳米复合粉末的制备与显微结构的研究

利用H38O3和CO(NH2)2在高温下发生化学反应生成纳米BN,并且形成纳米BN包覆B4C颗粒的B4C/BN纳米复合粉末.利用X射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)对所制备的复合粉末的物相组成和显微结构进行了研究,并且对热压烧结块材的物相组成进行了研究.物相组成和显微结构的研究结果表明,在850℃氮气气氛下热处理6 h所得到的复合粉末主要是非晶态纳米BN涂层包覆在B4C颗粒表面所形成的B4C/BN纳米复合粉末,而且非晶态BN包覆层的厚度为300～500 nm.此非晶态BN相在1850℃,30 MPa,1 h的热压烧结工艺条件下完全转变成晶态的h-BN相.     

AM60B镁合金的MgCO3晶粒细化技术（英文）

研究以MgCO3作为AM60B镁合金晶粒细化剂的细化工艺参数对微观组织的影响,从而开发一种细化工艺,同时,讨论其相应的细化机理。结果表明,升高MgCO3的添加温度或升高浇铸温度有利于获得细晶组织;在790°C时添加,最佳的加入量为1.2%,延长在此温度的保温时间使晶粒尺寸增大;在790°C时加入1.2%MgCO3,随后保温10min浇铸,可使晶粒尺寸从未细化的348μm减小到69μm;MgCO3与熔体中的合金元素反应所形成的Al4C3颗粒是异质形核的基底;除异质形核机理外,聚集在生长前沿的Al4C3颗粒对晶体生长的阻碍是晶粒细化的另一原因。     

电磁离心铸造B4C和SiC增强铝基复合材料的研究

研究了电磁离心铸造B4C颗粒和SiC颗粒同时增强Al基复合材料在不同励磁电压下两种颗粒的分布,以及颗粒分布对复合材料硬度的影响。试验结果表明,在电磁离心铸造过程中施加0V励磁电压时,在试样截面上B4C颗粒和SiC颗粒分别分布在内外两侧,施加50V励磁电压时,B4C趋于向外层均匀化分布;施加100V励磁电压时SiC趋于向内层均匀化分布。颗粒的分布决定了硬度值的分布变化。     

Effect of minor alloying elements La,C and B on the cyclic oxidation behavior of Ni-Cr-W-Mo superalloys

The cyclic oxidation behavior of Ni-Cr-W-Mo base alloys with various La, C and B contents is investigated at 1150 °C in ambient air with 15 min of high-temperature exposure and 5 min of air cooling. Oxidation resistance is evaluated by the weight change during cyclic oxidation. The cross-section of the oxide scale is observed by scanning electron microscopy after the cyclic oxidation test. The oxide scale mainly consists with spinels and a chromia layer. NiWO₄ oxide particles and NiO are also observed in some areas. The addition of La improves the cyclic oxidation resistance significantly. However, the addition of 0.03 wt% B reduces the beneficial effect of La. The additions of B and C increase the spallation at the initial stage such that severe weight loss is observed. However, the spallation is reduced at the later stage. The addition of a proper amounts of B and C can be beneficial to improve the cyclic oxidation resistance of Ni-Cr-W-Mo alloys.     

Thermal behavior of B_4C particles under plasma arc powder surfacing condition

0InstructionCarbides.asavariesofadvancedcoatingmaterialsfortheirsuperhardnessandexcellentthenllalstabilizer,havebeenwidelyusedinplasmaspra}illgandlasercladdingprocess.andattractedmuchattentionl"ZI.Especially.theresearchpapersaboutmetalcarbidessuchasTiC.WC…     

纯钛表面微弧氧化TiO2-B4C复合陶瓷膜耐磨耐蚀性研究

采用微弧氧化工艺,并掺杂B4C颗粒来制备耐磨耐蚀性优异的复合陶瓷膜,系统研究掺杂B4C含量对陶瓷膜微观形貌、物相组成、与基体结合力、显微硬度、粗糙度、耐磨性与耐蚀性的影响。结果表明:相比TiO2陶瓷膜,掺杂B4C颗粒的复合陶瓷膜更均匀致密,且由金红石型TiO2、锐钛矿型TiO2和B4C组成。随B4C浓度增大,陶瓷膜的膜层结合力、耐磨性与耐蚀性均先增强后减弱。由于具有最致密的表面形貌,TiO2-0.9B4C复合陶瓷膜的膜层结合力最大,为22.6 N。TiO2-0.9B4C复合陶瓷膜的破损时间最长,磨痕宽度最小,分别为19.24 min和384.53μm,耐磨性最好,其磨损机理为磨粒磨损与疲劳磨损。其自腐蚀电位与极化电阻最大,腐蚀电流密度最小,分别为-213.38 mV、5.47×10^4Ω·cm^2和2.37×10^-6A·.cm^2,耐蚀性最好。由Bode相图可知,陶瓷膜均由致密内层和疏松表层组成。     

半固态B4C/Y112复合材料磨损性能研究

研究了机械搅拌法制备的半固态B4C/Y112复合材料在不同载荷下的磨损性能.采用SEM对磨损面和磨屑显微组织进行了观察与分析,讨论了不同质量分数的B4C颗粒对磨损机制的影响.结果表明,基体和复合材料磨损质量损失都是随着载荷的增加而增加,磨损质量损失随B4C颗粒含量增加而减少.随着载荷增加,材料从轻微磨损向严重磨损转变.总体上讲,复合材料比基体的耐磨性好.