ZM5镁合金表面电火花合金化改性层的获得

利用电火花合金化技术在ZM5镁合金上进行本体修复和提高耐蚀性的目的，研究了在保护气体的条件下，使用ZM5电极在ZM5基材上进行电火花合金化，基材表面形成了厚0．15mm，显微硬度102～114HV(基材82～90HV)，耐蚀性改善的改性层。表面改性层主要由a-Mg、β(Al12Mg17)和Al2Mg组成。合金化层腐蚀性能的提高可归因于快速凝固组织结构的形成和该层中Al，Zn，Mn元素含量的富集。     

在ZM5上预置Al-Y粉末激光合金化的研究

为了提高镁合金耐海水的腐蚀抗力，使用CO2激光对在ZM5上预置不同厚度的Al-Y粉末进行激光合金化。激光合金化后，对涂层的显微结构和显微硬度进行了研究。对所得样品进行浸泡腐蚀实验。结果表明，涂层的相组成为Mg17Al2、Al2Y、Al和Mg。当粉末预置厚度增加时，合金化层中的Al2Y比例增加，Mg17Al12比例随之减少。粉末预置厚度不同，得到的合金化层有三种不同的几何形状，合金化层几何形状在微观上同稀释率相对应。实验得到冶金结合的界面。由于快速凝固过程而获得细小的、白色的具有不同形状特征的含稀土相。涂层的硬度可达到250-325HV，而基材的硬度仅为80～100HV。同基材相比，激光处理后，涂层的耐蚀性得到显著提高。     

45钢激光合金化铬钼硼的显微组织及抗蚀性能

为改善45钢制件表面耐腐蚀性,采用CO2激光在45钢表面合金化铬钼硼以获得高耐蚀性的合金复合涂层。采用X射线衍射仪、金相显微镜、SEM和多功能微机电化学分析仪对合金化层的显微组织及性能进行了研究。结果表明,合金元素与基材实现了良好的冶金结合。合金层组织主要是胞状晶,在晶粒和晶界上弥散分布着通过原位结合形成的高硬度碳化物。合金层的相成分为Fe–Cr、FeB2、CrB2、MoC、Fe3(C,Mo)及Fe3C等;在合金化层内部硬度最高为860 HV,比基材提高了将近3倍,合金化层在盐酸中的抗腐蚀性能也显著提高。     

N80油管激光合金化层的组织及性能研究

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B_4C合金粉末.通过激光处理获得与基体完全冶金结合的合金化层.利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针显微分析仪和显微硬度计对合金化层的组织、相结构及显微硬度进行了测试分析,利用电化学测试系统测试了合金化层的耐蚀性.结果表明,激光合金化区主要由TiC、TiB_2颗粒、α-(Fe,Ni,Cr)同溶体组成;合金化区与基体结合致密、组织细小、合金化元素分布均匀;与基体相比,合金化层硬度比基体提高2～3倍,耐蚀性也得到很大改善.     

离子渗氮工艺对S32205双相不锈钢综合性能的影响

在不同温度下对S32205双相不锈钢进行离子渗氮,利用光学显微镜、显微硬度计、电化学测试仪、XRD等对渗氮层组织性能进行分析。结果表明,400℃离子渗氮4 h工艺条件下,渗氮层由γN相构成,自腐蚀电位由基材的-0.294 V升高至-0.271 V,表面硬度可达到966 HV0.01,为基材表面硬度的2.5倍,渗氮层深为8μm,该温度下离子渗氮可同时提高S32205双相不锈钢耐蚀性和表面硬度。随着渗氮温度升高,在450℃和500℃渗氮时虽然渗氮层深和硬度明显提高,然而由于Cr N的析出,耐蚀性均低于基材。     

H13钢表面电火花改性及其耐蚀性能研究

利用电火花表面强化技术,在H13钢表面制备钛改性层,借助图像分析仪、辉光放电光谱分析仪(GDOES)和X射线衍射仪对改性层组织结构进行分析,并借助多重扫描电位法研究其耐腐蚀性能.结果表明,改性层均匀连续,与基体为冶金结合,Ti元素呈梯度分布;与H13钢基材相比,改性层在0.6 mol/L的NaCl溶液中的自腐蚀电位约为-371 mV,较基材的-472 mV有大幅提高;在0.5 mol/L的硫酸溶液中的耐蚀性也相应得到改善.     

9CrSi钢表面激光合金化的组织与性能

以亚微米级WC/Co金属陶瓷复合材料为涂层材料,采用激光合金化技术在9CrSi表面制备出硬度高、耐磨的合金化层.利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对激光合金化层的显微组织和物相构成进行了分析,并对合金化层进行了硬度和摩擦性能测试.结果表明,激光合金化层与基材形成了良好的冶金结合.激光合金化层可分为合金化区,热影响区和基体区三部分.其中合金化区组织为基体马氏体上分布着网状枝晶碳化物,网状枝晶间弥散分布着碳化物小颗粒,热影响区组织由马氏体及残留奥氏体组成,基体区组织无明显变化.合金化层的显微硬度达到900 HV0.2,干摩擦条件下材料磨损量是基材9CrSi的1/9,合金化涂层的耐磨性得到显著的提高.     

TiC含量对激光合金化层组织和耐磨性的影响

以亚微米级TiC和WC作为陶瓷硬质相,自制的合金粉末作为粘结相,采用激光表面合金化技术在球墨铸铁表面制备出高硬度、耐磨的合金化层.利用扫描电子显微镜(SEM)、EDAX能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对不同TiC含量下的合金化层的显微组织和物相构成进行了分析,并对合金化层进行了硬度和摩擦磨损性能测试.结果表明,随着涂料中TiC含量的增加,合金化层中碳化物硬质强化相逐渐增多,合金化层的硬度和耐磨性也逐渐提高.当TiC含量为40%时,合金化层的性能较好,平均显微硬度可达1097 HV0.2,其磨损量仅为基材球墨铸铁的1/9.     

不锈钢表面FeCoCrAlCuNiMo_x激光高熵合金化层的相演变

采用激光高熵合金化技术在2Cr13不锈钢表面制备FeCoCrAlCuNiMox(x=0,0.5,1,摩尔分数)激光高熵合金化层.利用XRD,SEM,EDS及显微硬度计对FeCoCrAlCuNiMox激光高熵合金化层的相转变机制、微观组织形貌及硬度进行研究.结果表明,2Cr13不锈钢基材主元素Fe,Cr在激光辐照条件下参与了表面合金化过程,形成了FeCoCrAlCuNiMox激光高熵合金化层;随着Mo含量的增加,合金化层相结构逐渐由fcc+bcc双相固溶体结构转变为fcc+bcc+hcp三相共存,hcp相主要为Ni3Mo和Co7Mo6,且Ni3Mo相含量高于Co7Mo6相;熔池的凝固温度在激光高熵合金化层相选择过程中起到重要作用.激光高熵合金化层显微组织为典型的枝晶组织;随着Mo含量的增加,枝晶内析出块状Ni3Mo和Co7Mo6相.FeCoCrAlCuNiMox激光高熵合金化层的显微硬度在390~490HV之间,且Mo含量的增加显著提高高熵合金化层的硬度.     

铁单元素基合金表面激光高熵合金化涂层的制备

利用高功率半导体激光器进行合金化处理,采用等摩尔比的Co,Cr,Al,Cu四主元合金粉末,在Fe单元素基合金Q235钢表面成功制备出FeCoCrAlCu激光高熵合金化涂层.利用SEM,XRD,EDS及显微硬度计对FeCoCrAlCu激光高熵合金化层的微观组织形貌、相结构、成分分布及性能进行系统研究.结果表明:Q235基材主元素Fe在激光辐照时参与了表面合金化过程,形成了FeCoCrAlCu五主元高熵合金涂层;合金化层相组成为具有简单bcc结构的固溶体,显微组织为典型的枝晶组织;激光高熵合金化层仅在基体界面附近出现了少量s四方结构中间相,从高熵合金化层表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵梯度变化;FeCoCrAlCu激光高熵合金化涂层的显微硬度高达8.3 GPa,为基材Q253钢的3倍以上.