新型热剪刀片喷焊层组织和性能研究

根据热剪刃服役的综合性能要求，在5Cr5WMoSiV钢表面氧乙炔火焰喷焊Ni-WC金属陶瓷层，测量了焊层各部分显微硬度，研究了焊层的显微组织和性能。结果表明：焊层显微组织为镍基固溶体、弥散分布着块状硬质颗粒相；过渡层为α-Fe固溶体、镍基固溶体、细小的金属间化合物及少量莱氏体；基体组织无明显变化，热影响区内存在一薄层脱碳层。喷焊层与基体有良好的冶金结合。     

中温回火对钛基体上镍基喷焊涂层组织和性能的影响

对Ti-6Al-4V基体上火焰喷焊镍基涂层进行了中温回火处理,研究了涂层回火前后的显微组织和耐磨性能.结果表明,经中温回火处理后,喷焊层中析出了大量的硬质相,对喷焊层起到了弥散强化的作用,涂层组织的均匀性有较大提高,过渡层明显变厚,在整个横切面上的显微硬度变化更加平缓,软基体向硬涂层的性能变化梯度明显下降,喷焊表层的硬度比回火前略有提高,但其磨损失重仅为回火前的1/2.33.     

等离子喷焊原位生成TiC硬质增强镍基耐磨层组织与性能

通过等离子喷焊NiCrBSi+Ti混合粉末制备TiC硬质增强镍基复合耐磨层,利用OM,SEM,XRD及EDS研究了喷焊层微观组织、物相及元素组成特征,并利用显微硬度仪及磨料磨损试验机对喷焊层显微硬度及耐磨料磨损性能进行测试.结果表明,NiCrBSi+Ti混合粉末喷焊层主要包括由保留有共晶组织形态的(γ-Ni+β_1-Ni_3Si)与过共析组织(α-Fe+FeNi_3)组成的基体相,以及镶嵌于基体中的M_7C_3和M_(23)C_6等硬质相;CrB弥散分布于喷焊层中;原位生成的TiC一部分作为M_7C_3和M_(23)C_6等后析出相的形核核心,一部分以细小颗粒(1μm)弥散于基体中,部分甚至偏聚为大尺寸TiC(1μm)块体.Ti的加入,显著细化了喷焊层组织,Ti添加量为6%时,喷焊层性能最好,显微硬度可达800 HV_(0.5),磨损质量约为14.5 mg,耐磨性为纯NiCrBSi喷焊层的2倍以上.     

Ti6Al4V表面火焰喷焊Ni基WC涂层的组织和性能研究

在Ti6Al4V表面采用火焰喷焊技术制备硬质Ni基WC涂层,利用扫描电镜、显微硬度计、成分分析仪、X射线衍射仪进行组织形貌、显微硬度HV、EDS成分及相组成分析。分析结果表明:喷焊涂层由强化层、过渡层组成,涂层与基体结合紧密,与基体之间无分层、开裂等现象,涂层总厚度达到2400μm,涂层的表面硬度为11070MPa。涂层主要元素呈梯度变化,涂层硬度也呈相应的梯度变化。强化层中W原子配比大于C的原子配比,分子组合为WxC,WxC弥散分布于Ni基材料中,形成典型的韧Ni基体+硬质WxC的组织;WxC的出现是由于少量WC热分解为W2C;微量的氧化物存在于喷焊层表面,未在强化层整层中出现,其是喷焊层在放置冷却过程中出现的;强化层与过渡层之间无气孔等缺陷,两者有良好过渡。过渡层为Ni基材料与基体的互熔,形成良好的冶金层,过渡层与基体为冶金结合。     

氧乙炔火焰喷焊合金层组织与性能的试验研究

利用火焰喷焊法在16Mn钢表面得到铁基合金喷焊层和镍基合金喷焊层，并对两种合金层进行了显微组织，X射线衍射，硬度和腐蚀介质下的耐磨性以及热疲劳性能试验。结果表明，上述两种合金层组织都具有亚共晶型枝晶生长特征，但铁基合金层枝晶发达，镍基合金层枝晶细小均匀，合金喷焊层均由γ固溶体和各种化合物硬质相所组成，焊态时镍基合金层比铁基合金层的硬度和耐磨性高，时效处理后铁基合金层的硬度和耐磨性都明显增加，镍基合金层却略有降低；合金喷焊层在HCl介质中的耐磨性小于在中性水中的耐磨性，镍基合金层比铁基合金层具有较好的抗热疲劳性能；时效处理能改善合金层的抗热疲劳性能。     

TiC对铁基合金喷焊层组织与性能影响

目的研究不同TiC添加量对铁基合金喷焊层组织与性能的影响。方法采用等离子喷焊技术在Q235表面制备了铁基合金喷焊层,借助X射线衍射分析、金相显微镜、显微硬度计以及磨粒磨损试验设备,分别对喷焊层的物相、显微组织、显微硬度、耐磨性能进行测试。结果未添加TiC的喷焊层主要由马氏体、奥氏体、(Fe,Cr)_7C_3、(Fe,Ni)固溶体等物相组成,加入不同含量的TiC后,出现了TiC、TiB_2等新物相,但各试样的衍射强度均存在相应程度的降低,某些区域的衍射峰甚至消失。随着TiC含量的增加,喷焊层的硬度和耐磨性增加,但硬度和耐磨性能在TiC添加量达到一定程度(w_(TiC)3.0%)时反而降低。当TiC添加量为3%时,喷焊层的组织致密,晶粒细化,TiC弥散分布,其颗粒对喷焊层组织产生了弥散强化和细晶强化作用;显微硬度可达843HV_(0.5),较未添加TiC喷焊层提高了约300HV_(0.5),其相对耐磨性较Q235钢提高了约12倍,显微硬度与耐磨性得到显著提高。结论添加适量的TiC颗粒,可使金属基体与硬质相达到良好匹配,从而确保了喷焊层的高硬度和良好的耐磨性能。     

热喷涂及热处理对45钢表面组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜分析和显微硬度测试等手段,研究了喷焊及回火温度对镍基自熔合金粉末涂层组织和性能的影响。结果表明:在结合面上,元素互相扩散,形成亮白色带状的过渡层,基体母材区受热较少,组织变化不大。碳元素扩散进入喷焊层后,与Cr形成(Fe,Ni)23C6及Cr的碳化物,这些硬质相阻碍喷焊层晶粒的张大,致使晶粒细化,在45钢中形成粗棒状或块状组织。喷焊层与基体之间形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了较高的结合强度。     

WC增强镍基复合喷焊层的组织与磨粒磨损性能研究

采用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和透射电镜技术分析了氧乙炔火焰喷焊WC增强镍基自熔性合金复合涂层的组织结构,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对该涂层与等离子喷涂NiCr/Cr3C2涂层的磨损性能进行了实验比较.结果表明,复合喷焊层内形成了γ-Ni固溶体基体,其中弥散分布着大量细小的碳化物硬质相Cr3C2、B4C、Cr7C3、Cr23C6等.WC颗粒仅在边缘处发生部分溶解,与涂层基体形成了冶金结合,周围生成针状的碳化铬枝晶.该组织决定了喷焊层基体具有较高的硬度,WC增强颗粒与基体之间具有很高的结合强度.复合喷焊层具有很好的耐磨粒磨损性能,其磨损失重量仅为NiCr/Cr3C2涂层的57%.     

WC/17Co含量对Ni基喷焊涂层性能的影响

将不同比例的WC/17Co与Ni60粉末进行混合,并采用氧乙炔火焰喷焊工艺制备了相应的涂层。分别用洛式硬度计和X衍射仪测试了各涂层的硬度和相结构;采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对各涂层的抗磨粒磨损性能进行了测试,采用扫描电镜观察了喷焊粉末形貌和喷焊层的磨损形貌,并进行了能谱分析。结果表明,喷焊层的组织为在γ-Ni固溶体基体上弥散分布着细小的Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、CrB2和WC等硬质相。喷焊层的硬度随WC/17Co添加量的增加先增加后减小,当WC的含量为25wt%时,喷焊涂层的硬度最高,相应的抗磨粒磨损性能最好。     

一种Fe-Cr-Si-B系合金喷焊层组织及性能

针对抽油泵、水煤浆泵等产品在工作过程中常见的腐蚀+磨粒磨损问题,采用雾化法研制了一种FeCr-Si-B系合金粉末。采用等离子弧喷焊方法分别制备喷焊耐磨层,并对合金粉末喷焊耐磨层进行渗透探伤以及化学成分、显微组织、硬度、耐磨性分析。结果表明,合金粉末的喷焊显微组织均由Cr3Si硬质相和A2基体韧性相组成,晶粒细小,抗裂性能优越,硬度值为58.1HRC;耐磨性为0.428 mg/100S,与Fe-36Cr-5C过共晶合金喷焊层耐磨性相当。该Fe-Cr-B-Si系合金粉末适合于腐蚀环境下低应力磨粒磨损工况的表面强化。     

铸铁喷焊组织及力学性能

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁以及用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度和金相组织分析.结果表明,用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701 HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织分析表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合.喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝.     

激光熔覆Ni60在抽油泵柱塞上的应用

在45钢柱塞表面激光熔覆制备Ni60粉末涂层,用于代替氧乙炔喷焊Ni40涂层,研究了组织形态和各种性能,结果表明：与火焰喷焊层相比,激光熔覆层的组织均匀细小,硬度及耐磨性耐蚀性更好.     

激光熔覆涂层与粉末火焰喷焊涂层组织性能比较

分别采用激光熔覆与粉末火焰喷焊两种技术在45钢基体表面制备Ni60 20％WC合金涂层．比较其组织结构和性能。结果表明：激光熔覆涂层无缺陷、成品率高、组织细密均匀、晶粒细小、耐磨性能好、与基体结合为成分缓慢过渡的冶金结合。     

采用热喷焊工艺强化热作模具钢表面研究

介绍了热作模具钢的工作条件与热喷焊涂层设计,并对热喷焊工艺进行设计,最后通过对热喷焊层的成分及性能进行分析.结果证明采用热喷焊工艺对热作模具钢表面进行强化的效果优良.     

Ti6Al4V合金表面火焰喷焊W_xC涂层耐磨性分析

采用"一步法"火焰喷焊技术在Ti6Al4V合金表面制备出由Ni60过渡层和W_xC+Ni60强化层组成的喷焊层。喷焊层在氩气气氛中冷却,避免了涂层的氧化。过渡层与基体结合良好,没有孔洞等缺陷;强化层中碳化钨颗粒呈弥散分布,与过渡层界面处存在大量的孔洞。喷焊层硬度为12. 3 GPa,相比基材,硬度提高了近3倍,摩擦系数降低60%以上。喷焊层与GCr15和Si_3N_4对磨后,对磨副GCr15和Si_3N_4磨损严重,而喷焊层无明显磨损,表现出优异的耐磨性。     

Ni－WC－RE组合粉喷焊层的磨损及腐蚀行为

采用固相团聚法进行Ｎｉ－ＷＣ－ＲＥ组合粉的研制，并探讨添加微量稀土（ＲＥ）及ＷＣ对组合粉工艺性、耐磨性、耐蚀性的影响。试验表明，组合粉具有良好的工艺性能，适量的ＲＥ使喷焊层耐磨性、耐蚀性提高，ＷＣ的增加，提高了喷焊层的耐磨性，但降低了耐蚀性。     

Ni-WC-RE组合粉喷焊层的磨损及腐蚀行为

采用固相团聚法进行Ｎｉ－ＷＣ－ＲＥ组合粉的研制，并探讨添加微量稀土（ＲＥ）及ＷＣ对组合粉工艺性，耐磨性，耐蚀性的影响，试验表明，组合粉具有良好的工艺性能，适量的ＲＥ使喷焊层耐磨性，耐蚀性提高，ＷＣ的增加，提高了喷焊层的耐磨性，但降低了耐蚀性。     

喷焊工艺对钛基体镍基涂层显微组织和性能的影响

采用常规喷焊工艺和改进喷焊工艺,在Ti-6Al-4V合金表面上制备了镍基耐磨涂层,分析了涂层的形貌和合金元素的扩散,测试了涂层的显微硬度,定性地研究了基体和涂层的结合性能.结果表明:改进工艺所制备的涂层组织和性能均优于常规工艺的,涂层组织的均匀性大大提高,晶粒得到细化;基体和涂层为明显的冶金结合;涂层显微硬度的变化沿层深方向呈连续性和渐变性,其表层显微硬度高达HV933.2.采用合理的喷焊工艺能够在钛合金表面制备出性能优良的耐磨涂层.     

电弧喷涂FT45涂层与Ni60喷焊涂层组织性能研究

研究了电弧喷涂FT45涂层与Ni60喷焊涂层的微观组织性能，对比分析了它们在高温腐蚀磨损条件下的使用性能。结果表明Ni60喷焊层、FT45电弧喷涂层都具有较高的硬度、较好的耐磨性。尤其是Ni60喷焊层具有很高的硬度和优异的耐磨性。2种镍基涂层都具有优良的耐高温腐蚀能力。