(Ti,W)C颗粒增强铁基表面复合材料微观组织的研究

利用粉末冶金技术,在45钢表面制备了(Ti,W)C/Fe复合材料,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析了表面复合材料的微观组织和相组成。结果表明:表面复合材料主要相组成为(Ti,W)C和α-Fe;所合成的硬质相(Ti,W)C颗粒在铁基体中均匀分布;表面复合材料与45钢之间的界面结合良好。     

浆料涂层法制备钢用硬质覆层材料

用浆料涂层液相烧结法在1300℃制备出45钢用硬质覆层材料FC－I,热处理后的维氏硬度为6.41GPa,用聚乙烯醇加无水乙醇作为配置浆料的有机胶结剂。用扫描电镜、X射线衍射和能谱对FC－I的微观结构进行了测试。结果表明,FC－I硬质覆层中硬质相和粘结相分散比较均匀;硬质覆层的组织为α-Fe和Fe3W3C,其中α-Fe的体积比约占60%-70%;硬质覆层与45钢的界面为扩散型,界面结合良好,磨损实验表明FC－I的耐磨性远好于基体材料45钢。     

氩弧熔覆制备WC颗粒增强复合涂层及其组织性能研究

采用氩弧熔覆技术,在45号钢表面制备出WC颗粒增强的耐磨复合涂层.通过光学显微镜、SEM、XRD和EDS分析了氩弧熔覆层的显微组织和相组成,并测试了熔覆层的显微硬度和耐磨性能.结果显示,熔覆层枝晶中弥散分布WC和W2C硬质相颗粒,出现Fe(W)固溶体和M6C型化合物,显微硬度(HV0.1)最高可达970,使基体45号钢的耐磨性能有较大提高.     

真空粉末烧结三元硼化物基金属陶瓷覆层的组织与性能

研究了真空粉末烧结在45钢基体表面制备三元硼化物基金属陶瓷覆层的组织和性能，论述了烧结工艺对覆层显微组织的影响，分析了覆层显微组织、显微硬度分布以及覆层与钢基体界面的形成特点。结果表明，含B、M0、Ni、Cr的原料粉末在1220℃～1250℃反应烧结，可获得1～3mm厚的三元硼化物（Mo2FeB2）基金属陶瓷覆层。该覆层由α粘结相＋Mo2FeB2硬质相组成，其组织致密，显微硬度为1200HV，覆层和钢基体通过Fe、B、Cr、Ni相互扩散渗透形成牢固的冶金结合。     

激光熔覆Fe-Cr-Co-W合金系熔覆层硬质相的微观形貌与摩擦行为

为分析Fe-Cr-Co-W合金系熔覆层的冶金结晶过程和耐磨硬质相的微观形貌与形成机理，解释Fe-Cr-Co-W合金系熔覆层提高耐磨性机理，采用激光熔覆工艺在Q235钢表面熔覆不同成分的Fe-Cr-Co-W系合金粉末，并获得一定厚度的熔覆层，进行了激光熔覆层金相组织分析和物相测试，对不同成分Fe-Cr-Co-W系熔覆层进行了干摩擦对比试验，研究了熔覆层的组织结构和干摩擦之后的组织形貌，并测试了硬质相的硬度。结果表明，熔覆层组织致密，与基体组织达到完全冶金结合，熔覆层结构主要为在γ-Fe基体上分布着叶脉状硬质相，结合扫描电镜能谱分析和X射线衍射分析结果，该叶脉状硬质相为Co3W3C。在M-200试验机上干摩擦后的熔覆层表面形貌中，叶脉状硬质相Co3W3C在熔覆层表面起到支撑作用，浮凸于基体组织表面，减少了基体组织的磨损，起到减磨的作用。随着W和Co元素含量的增加，叶脉状硬质相Co3W3C的含量增加，摩擦系数呈现减小的趋势，在相同的试验条件下，不同含量Fe-Cr-Co-W系熔覆层磨损最小失重是Fe-Cr系熔覆层的1/60。 创新点： 增加W和Co元素可显著提高熔覆层耐磨性，最高可达60倍；分析解释了熔覆层的组织结构和形成机理，发现并着重分析了熔覆层硬质相叶脉状Co3W3C的物相组成和耐磨机理，为激光技术在金属材料零部件的失效修复和表面强化提供了理论和实践参考。     

多元硬质合金覆层材料力学性能的研究

为提高钢材表面的耐磨损和耐腐蚀能力,以Mo粉、Fe-B合金粉和Fe粉为基本原料,加入WC、Cr3C2、TiC等碳化物硬质相和C、Ni、Cr等合金元素,采用真空液相烧结工艺,在Q235钢基体上制备多元硬质合金覆层材料.对覆层材料进行了洛氏硬度测试及弯曲强度测试,结果表明:CW系覆层材料的硬度达到HRA84.8,是Q235钢基体硬度的2.3倍;CW系覆层材料的弯曲强度值达到1175.52MPa,是Q235钢基体弯曲强度的1.4倍;掺加碳化物硬质相显著提高了Mo2FeB2硬质合金覆层材料的硬度和弯曲强度.利用扫描电镜观察了硬质合金覆层以及覆层-钢基体界面的微观组织结构,发现硬质合金覆层内部组织结构致密,覆层与钢基体之间形成了具有一定厚度的过渡层.     

电火花沉积WC-4Co复合层界面行为

采用新型电火花沉积设备,将亚微米WC-4Co陶瓷硬质合金材料沉积在铸钢材料上,制备电火花沉积合金涂层,利用SEM和XRD等技术研究沉积层与基体间的界面行为,分析沉积层的表面润湿性、物相形成机理、微观组织结构、界面元素分布、界面结合机理和显微硬度变化等。结果表明:电火花沉积技术可以在金属基体表面制造出微纳米非晶高熔点强化层。铸钢表面沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C、Si2W和Fe2C等相组成;沉积层与基体呈冶金结合,过渡层中出现一些柱状晶和等轴晶的组织结构,沉积层中细小的Fe2C和Si2W等硬质相颗粒弥散分布于Fe3W3C和Co3W3C沉积层上。沉积层的厚度大于20μm,沉积层的平均显微硬度为1803.2 HV,细小弥散分布的硬质相是沉积层硬度提高的主要因素。     

Ti6Al4V表面激光熔覆NiCrBSi+B4C涂层的组织结构

选用NiCrBSi及2％民C混粉在Ti6Al4V合金表面进行激光熔覆处理，使基体中的Ti和B4C发生化学反应原位生成TiC、TiB2硬质增强相，制备出TiC与TiB2等增强相增强钛基复合材料涂层。综合运用XRD、SEM、EPMA和TEM等分析手段研究了优化熔覆工艺条件下的NiCrBSi＋B4C激光熔覆层的组织结构与相组成，并对复合涂层进行了硬度测试，结果表明：NiCrBSi＋2％B4C熔覆层的微观组织是在γ—Ni和Ni3Ti＋Ni3B共晶的基体上均匀分布着TiB2、TiC、CrB等相的多元组织，激光熔覆层的硬度比Ti6Al4V基体硬度提高到3～4倍。     

激光熔覆原位自生WxC颗粒增强镍基复合涂层

以Ni25、WO3、Al、石墨混合粉体为预制合金材料,采用YAG固体激光器进行激光熔覆处理,在45钢表面原位合成了WxC颗粒增强镍基复合涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）对涂层显微组织、相组成以及硬质颗粒的分布进行了观察、分析。结果表明,在高能激光辐照下,可以获得WC、W2C、W3C、Cr7C3弥散分布的多元硬质相增强的镍基复合涂层。WxC颗粒尺寸小于200 nm。涂层组织致密、无裂纹和孔洞等缺陷,与基体间有良好的冶金结合。涂层的显微硬度最高可达900 HV0.2,为45钢基体的4.5倍。     

激光熔覆TiC-WC增强NiCrMn合金涂层组织与性能

利用激光熔覆技术在0Cr18Ni9奥氏体不锈钢表面制备了NiCrMn-TiC/WC-La_2O_3硬质合金耐磨涂层。采用X衍射仪、扫描电镜、能谱仪分析了熔覆层的物相组成及显微组织。测试了涂层的显微硬度,并在室温环境下对涂层进行干滑动摩擦磨损试验。结果表明:涂层主要由γ-(Ni,Fe)共晶化合物、未溶解的TiC和WC、原位生成的M_7C_3、TiC和(Ti,W)C、WC碳化物硬质相以及少量La_2O_3和Cr_3C_2组成。激光熔覆层的显微硬度大幅提高,显微硬度平均值为1172.74 HV,约为基体的3.48倍。熔覆层的摩擦系数和磨损率明显低于基体,磨损率约为基体的1/4。磨损试验过程中在涂层表面生成的大量含氧粘附层出现在涂层表面,有利于提高涂层的耐磨性。