WC对Ni-Cr3C2激光熔覆层组织与性能的影响

研究了WC加入量对镍基碳化铬熔覆层显微组织、横截面微观硬度及熔覆层耐磨性的影响。结果表明,WC的加入使涂层组织中出现了弥散分布的白色相,白色相由白亮色的芯部及浅白色的环形相组成,白色相从熔覆层底部至表面呈先增后减的分布规律。弥散分布的白色相使熔覆层硬度提高,当WC加入量为2wt%时,涂层平均显微硬度约1096 HV,比未加WC的平均硬度(788 HV)高308 HV。WC的加入会增加材料的脆性,影响涂层使用寿命。当WC加入量为2wt%时,熔覆层硬度与脆性增加达到最佳匹配值,对提高材料耐磨性有利。     

Y2O3对镍基碳化铬激光熔覆层结构性能的影响

研究不同含量的Y2O3对镍基碳化铬熔覆层宏观表面质量、显微组织、横截面微观硬度及熔覆层耐腐蚀性的影响.结果表明,稀土的加入可以细化晶粒,消除裂纹,涂层质量得到提高.硬度分布测量结果表明,加入0.2％ Y2O3后熔覆层的平均硬度约为1076 HV,比未加稀土的提高约100 HV.熔覆层的耐腐蚀性也得到提高.     

In2O3对Ni60激光熔覆层的影响

向Ni60合金粉末中加入适量的In2O3选取合适的工艺参数，采用激光熔覆技术在45钢表面上获得了无裂纹的高质量熔覆层。对熔覆层显微组织进行了观察和分析，测试了熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明，同未加入In2O3的Ni60激光熔覆层相比，加入适当比例In2O3的Ni60熔覆层，虽然硬度有所降低，但硬度分布更加均匀，且在该文摩擦条件下耐磨性提高。In2O3能够降低Ni60激光熔覆层裂纹敏感性的原因在于适量的In2O3能够抑制粗大块状硬质相的生长，改善枝晶分布，细化组织晶粒，提高涂层韧性。     

等离子喷涂纳米结构氧化锆涂层硬度研究

采用等离子喷涂技术制备纳米结构氧化锆陶瓷涂层,通过扫描电镜观察发现涂层中存在两种相,即熔化相和未熔相,利用定量金相分析法计算两相的含量。在统计分析的基础上,研究了纳米氧化锆涂层断面的Vickers显微硬度。从硬度分布的Weibull图中可以看出,纳米氧化锆涂层的显微硬度存在双态分布,与涂层的两相组织一致。     

La_2O_3稀土对激光熔覆WC/Ni基复合涂层性能改善的研究

向WC陶瓷镍基合金粉末中添加不同质量分数的La2O3粉末制成混合粉末,采用大功率半导体激光器通过同轴送粉方式,在A3钢基材上制备熔覆层。利用SEM、EDAX、XRD分析研究了不同稀土加入量对熔覆层显微组织和相结构的影响,用显微硬度计、滑动摩擦磨损试验机分别测试了复合涂层的硬度、耐磨性。结果表明:由于稀土的加入,复合涂层的晶粒进一步细化,组织趋向均匀,硬度和耐磨性得到了提高,最终得出涂层粉末的最佳配比为(质量分数)59%Ni60,40%WC,1.0%La2O3。     

La2O3改性Ti/MoS2镍基复合涂层微观组织和 摩擦学性能研究

目的 为提升Ni60A+Ti/MoS2复合涂层的力学性能和摩擦学性能。方法 利用激光熔覆技术在HT270灰铸铁表面制备了La2O3改性镍基自润滑复合涂层,通过硬度测试、摩擦磨损实验、XRD测试分析和扫描电镜分析,对比分析了La2O3添加量对复合涂层的微观组织、相组成、显微硬度和室温及200 ℃条件下摩擦学性能的影响。结果 La2O3改性后的涂层主要由CrNiFeC、NiTi、(Fe,Cr)7C3、Cr7C3、TiC、Ti2CS、MoS2相和La2O3组成。添加La2O3后可以明显细化晶粒,使组织更加均匀致密,提高了熔覆层显微硬度及耐磨性。当La2O3的添加量为1.0%时,涂层的硬度值最高达776HV0.2。La2O3改性后,涂层的摩擦学性能也得到了优化。室温时,1.0%La2O3涂层的磨损失重仅为1.8 mg,摩擦系数为0.48,与未添加La2O3的涂层相比,磨损失重降低了47.1%,摩擦系数也明显降低;200 ℃高温磨损时,1.0%La2O3涂层的磨损失重降低了41.3%,摩擦系数降低到0.50。结论 La2O3的加入可以有效提高涂层的减摩性和耐磨性等摩擦学性能,同时还能优化涂层的组织结构和硬度等力学性能。采用激光熔覆技术制备的La2O3改性镍基涂层,力学性能和摩擦学性能得到有效提高。     

Al2O3-TiO2对铝合金表面激光熔覆NiAl涂层组织性能的影响

目的 进一步提高6061铝合金表面的硬度、耐磨性。方法 应用脉冲Nd:YAG激光器在6061铝合金表面制备了NiAl合金涂层和NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层。通过SEM、X射线衍射仪系统研究了Al2O3-TiO2陶瓷相添加对NiAl熔覆层组织形貌、成分分布、物相组成的影响。利用HVS-1000硬度测试仪及HSR-2M高速摩擦磨损机,对熔覆层硬度分布及耐磨性进行测试分析。结果 Al2O3-TiO2陶瓷颗粒加入使涂层宏观成形质量明显提高,表面平整光滑、波纹均匀,熔覆层枝晶间距减小,组织结构明显细化。与NiAl熔覆层相比,在NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层中,具有较高硬度的Al3Ni、Al3Ni2硬质相含量增大。同时,高硬度Al2O3和良好韧性的TiO2、NiTi金属间化合物在复合涂层内部形成。NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层的显微硬度平均可达650HV0.2,相比NiAl涂层提高了300HV0.2;磨损体积仅为铝合金基体的1/9,相比NiAl涂层降低了35%。干摩擦条件下,NiAl/Al2O3-TiO2复合涂层的犁削、剥落现象显著降低。结论 在细晶强化、硬质相弥散强化及良好韧性的NiTi金属间化合物共同作用下,6061铝合金表面硬度和耐磨性得到显著提高。     

Cr3C2对镍基碳化钨激光熔覆层组织与性能的影响

研究了不同Cr3C2加入量对镍基碳化钨熔覆层显微组织、横截面微观硬度、耐蚀性及耐磨性的影响。结果表明,Cr3C2使熔覆层质量得到改善,涂层中花状、鱼骨状枝晶组织基本消失,组织主要由浅白色块状、黑色不规则块状、浅黑色菱角状组织以及未熔WC颗粒组成。当Cr3C2加入量为10%时,组织中裂纹、气孔等缺陷基本清除,未发现WC的聚集和桥接,熔覆层显微硬度及耐蚀性均有所提高,硬度分布更加均匀。干滑动摩擦摩损试验时,熔覆层表面磨粒磨损特征的犁沟相对较浅,没有WC粒子脱落现象。     

激光熔覆纳米Sm2O3颗粒增强Ni基合金涂层

利用5 kWCO2激光器,在Q235低碳钢表面熔覆微米或纳米Sm2O3/Ni基合金复合材料,制备了涂层.利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪,比较分析了熔覆层的组织及相结构,利用显微硬度计和MM 200型环-块滑动磨损机检测了熔覆层的硬度和耐磨性.结果表明,熔覆层的主要相为γ-Ni和Cr23C6,且出现了Fe7Sm,Ni3Si和Ni3B;加入稀土氧化物熔覆层的冶金结合区白亮带变窄;加入纳米Sm2O3不仅细化了熔覆层的组织,而且形成了大量的等轴晶;加纳米Sm2O3比微米Sm2O3的熔覆层的显微硬度和相对耐磨性大幅度提高,磨损机理由磨粒磨损和黏着磨损转变为微动磨损.     

TC4钛合金表面激光熔覆复合涂层的组织和耐磨性

采用5 kW横流CO₂激光器,在TC4钛合金表面熔覆TiC、TiB₂与Ni的混合粉末,制备了无气孔、无裂纹、组织均匀致密的复合涂层。用SEM、EDS、XRD、显微硬度计以及立式万能摩擦磨损试验机分析了激光熔覆层的显微组织、成分和物相,测试了激光熔覆层横截面显微硬度,以及覆层耐磨性能。结果表明,激光熔覆复合涂层与基体呈冶金结合;熔覆层组织从表层到结合区呈现出由棒状、块状向树枝状、颗粒状转变的趋势,且主要由Ti、TiC、TiB、Ti₂Ni、TiNi等相组成;熔覆层显微硬度最高可达863 HV0.2,为基体的2.5倍;熔覆层耐磨性能较TC4钛合金明显提高。     

电接触强化对Ni-P/Nano-WC复合刷镀层的微观组织及性能的影响

目的：提高Ni-P/nano-WC复合刷镀层的性能。方法利用电刷镀技术将Ni-P与nano-WC粉末共同沉积在40Cr基体表面形成纳米颗粒增强的复合镀层,再利用电接触技术对Ni-P/nano-WC复合镀层进行二次强化。利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射分析（XRD）、能谱分析（EDS）和显微硬度测量等手段,分析电接触强化处理对Ni-P/nano-WC复合镀层的影响。同时利用滚动摩擦试验分析电接触强化前后复合镀层耐磨性的变化情况。结果电接触强化处理后, Ni-P/nano-WC复合刷镀层的孔隙和裂纹减少,复合镀层与基体之间的界面在高温和高压的作用下发生焊合。XRD分析显示复合镀层的晶粒细化,镀层的晶粒尺寸由35.35 nm下降至26.28 nm。随着接触电流的加大,复合镀层的硬度也在逐步加大。经过20 kA电流的强化,复合镀层平均硬度由637HV0.1增加到885HV0.1,镀层硬度分布更加均匀;4 h的滚动摩损表明,随着接触电流的加大,试样的质量损失逐步减小,经20 kA接触电流强化后的Ni-P/nano-WC复合镀层质量损失为503 mg,比未经电接触强化的Ni-P/nano-WC复合镀层低40%。结论电接触强化技术能有效改善Ni-P/nano-WC复合镀层的微观组织与性能,将镀层界面由机械结合变为冶金结合,同时提高镀层的耐磨性能。     

镍基喷焊层的抗气蚀性能研究

用火焰喷涂法在低碳不锈钢表面制备镍基合金涂层.借助光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磁致伸缩气蚀仪等设备研究涂层的组织、结构和性 能,并利用扫描电子显微镜对气蚀形貌进行了跟踪观察.结果表明：Ni60喷焊层组织较细,显微硬度远远高于Ni25喷焊层,Ni60喷焊层抗气蚀性能和Ni25喷焊层相比有明显提高.     

Mechanical and Tribological Properties of Cold-Sprayed Ti Coatings on Ti-6Al-4V Substrates

A cold spray process was used to deposit titanium (Ti) coatings of different thicknesses on commercial Ti-6Al-4V (Ti64) substrates. The hardness of the Ti coatings was measured using a Vickers micro-indenter. It was found that the thicker Ti coatings had higher hardness probably due to the better uniformity and higher density of the coatings. The tribological results showed that the friction and wear of the Ti coatings tested against a steel ball under dry condition became lower with higher thickness probably due to the higher wear resistance of the thicker coatings associated with their higher hardness. The specific wear rates of all the Ti coatings were significantly lower than that of the Ti64 substrate as a result of the higher wear resistance of the Ti coatings associated with their cold-worked microstructures and the formation of high wear resistant oxide layers on their wear tracks during the wear testing.     

沉积温度对化学气相沉积铼涂层性能的影响

利用五氯化铼热分解反应,采用冷壁式现场氯化化学气相法在钼基体沉积铼涂层,分析不同沉积温度对铼涂层的物相组成、沉积规律、表面形貌、密度和硬度的影响。实验结果表明:沉积所得均为纯铼涂层,晶粒生长方向均以(002)晶面为主;随着沉积温度的上升,铼涂层的沉积速率和沉积效率大幅提升,表面形貌由复杂多面体态变为六棱锥状;涂层组织致密,相对密度最高可达99.9%,维氏硬度随沉积温度升高而升高,最高达6100 MPa。     

Influence of bilayer period and thickness ratio on the mechanical and tribological properties of CrSiN/TiAlN multilayer coatings

Nanostructured CrSiN/TiAlN multilayer coatings were deposited by a bipolar asymmetric reactive pulsed DC magnetron sputtering system. The thickness ratio of CrSiN to TiAlN layers was fixed at 1:1. The bilayer periods of the coatings were controlled to be from 6 to 40 nm. Furthermore, two CrSiN/TiAlN multilayer coatings with the same bilayer period (20 nm) but different CrSiN/TiAlN thickness ratios (2:8 and 8:2) were also deposited to explore the influence of thickness ratio on the mechanical properties of the multilayer coatings. The crystalline structures of the coatings were determined by a glancing angle X-ray diffractometer. The microstructures of thin films were examined by a scanning electron microscopy and a transmission electron microscopy, respectively. A nanoindenter, a micro Vickers hardness tester, and a pin-on-disk wear tester were used to evaluate the hardness, the toughness and the tribological properties of the thin films, respectively. The maximum hardness of the multilayers was obtained when the bilayer period was at 10 nm for the coating with the same thickness ratio of CrSiN to TiAlN layers (1:1). Meanwhile, the thickness ratio of CrSiN to TiAlN layer had great influence on the hardness and the toughness properties of the multilayer coatings. The hardness and the toughness of the CrSiN/TiAlN multilayer coatings increased as the individual TiAlN layer thickness increased.     

H级高强防腐抽油杆用钢的过冷奥氏体连续冷却转变

采用DIL805L淬火膨胀仪,研究了H级高强防腐抽油杆用钢过冷奥氏体连续冷却转变过程中,冷速对显微组织和硬度的影响。结果表明:该试验钢在连续冷却过程中,CCT曲线呈现明显的整体右移现象,珠光体转变非常少,铁素体-珠光体转变区与贝氏体-马氏体转变区分离。硬度随冷速变化呈现两个阶段:包括低冷速下的快速增长和高冷速下的趋于稳定,这与微观组织的变化趋势有关。冷速＜1.5 ℃/s时,组织中才能存在贝氏体,该试验钢想要获取优良的贝氏体组织,可选择的冷速区间范围非常小,该试验研究可为抽油杆用钢的组织控制、工艺制定提供有效的技术支撑。     

新型铝青铜及其喷涂层中Ce元素的作用(英文)

采用一次共装熔炼、砂型铸造Al含量超过Cu-Al二元合金共析点的新型铝青铜合金Cu-14Al-4.5Fe,在45#中碳钢表面制备铝青铜等离子喷涂层。通过扫面电镜、X射线衍射分析、电子探针、透射电镜和显微硬度计分析Ce元素对新型铝青铜合金及喷涂层表面组织形貌和维氏硬度的影响。结果表明:添加0.6%Ce到铸态合金及喷涂层可以使细化的κ相均匀分布于基体,并提高材料硬度。等离子喷涂层快速凝固,保留铝青铜涂层中Fe元素的过饱和固溶体,避免生成(α+γ2)共析相。含Ce喷涂层中的堆垛层错是提高材料力学性能的因素。     

The Microstructure and Wear Resistance of Microarc Oxidation Composite Coatings Containing Nano-Hexagonal Boron Nitride (HBN) Particles

The composite coatings containing HBN were prepared on 2024 aluminum alloy by microarc oxidation in the electrolyte with nano-HBN particles. The microstructure, surface roughness, phase composition, hardness, adhesion strength and wear resistance of composite coatings were analyzed by SEM, EDS, laser confocal microscope, XRD, Vickers hardness tester, scratch test and ball-on-disc abrasive tests. The results revealed that composite coatings were mainly composed of γ-Al₂O₃, α-Al₂O₃, mullite and HBN. With increasing the content of HBN particles in the electrolyte, the size and number of the pores on the surface of composite coatings decreased significantly. Compared to the MAO coatings without HBN, the composite coatings exhibited better wear resistance, as demonstrated by the lower friction coefficient and the lower wear rate.     

空心抽油杆的超声导波检测

利用超声纵向导波对抽油杆缺陷进行检测。将空心抽油杆简化为一管状波导,利用管道中的导波频散曲线,并结合抽油杆的缺陷检测要求,设计出适合抽油杆缺陷检测的传感器,选择合适的导波模态对抽油杆表面上宽1 mm、深1 mm的周向槽进行检测,试验结果表明将抽油杆简化为管状波导是可行的,利用设计的环状传感器激发出纵向轴对称L(0,2)导波模态,有效检出了抽油杆表面的缺陷。     

Q235钢材表面等离子重熔制备Fe—Al金属间化合物

在Q235钢试样上刷涂A1粉,并应用等离子表面重熔技术在试样上制备Fe3Al金属化合物覆层。用x射线衍射仪分析了覆层的相组成。用金相显微镜观察组织结构。用显微硬度计测试了Vickers硬度。实验结果得出,覆层中的主相为Fe3Al,次为Fe,含有少量的A1203和微量的SiO2;覆层中的Fe3Al呈针状和短棒状分布;覆层的Vickers硬度达10000MPa,较基体的硬度有大幅提高。在Q235钢部件上熔覆Fe3Al金相化合物后提高了耐磨性,耐腐蚀性,并增加部件的结构强度。