Ti-Al-Cr-Nb-V合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及耐磨性研究

分别以高纯石墨粉C和C Nb混合粉末为原料，对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理，对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析，并对该合金原始组织及经C或C Nb激光表面改性层的室温耐磨性能进行了对比分析研究。研究结果表明，C和C Nb激光表面合金化处理后，在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒，Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中，TiC颗粒的大小，形态及分布强烈取决于激光工艺参数；经C或C Nb激光表面合金化处理后，TiAl合金的室温滑动磨损耐磨性能均有不同程度的提高，其中经C Nb的激光表面合金化后的试样表现出最佳的抗室温滑动磨损性能。     

γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化改性

以NiCr-Cr3C2混合粉末为原料,对γ-TiAl金属间化合物合金进行激光表面合金化。制得了以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体,以TiC及Cr7C3为增强相的复合材料表面改性层,分析了激光表面合金化改性层的组织,并测试了其在滑动磨损试验条件下的耐磨及高温抗氧化性能。试验结果表明,上述激光表面合金化层具有很高的硬度、较高的耐磨性及高温抗氧化性。     

Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金碳硅元素激光表面合金化涂层的显微组织及耐磨性能

采用HL-5000型横流CO2激光器在氩气保护情况下对预置石墨和硅混合粉末的β型Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn钛合金进行激光表面合金化处理,在合金表面原位生成碳、硅和钛的化合物改性层,并对其激光表面合金化改性层的显微组织和耐磨性能进行研究。结果表明,在激光功率1200 W、激光扫描速度6 mm/s、激光束斑直径5 mm条件下,得到表面平整、细密、无裂纹且与基体形成良好冶金结合的激光表面合金化改性层;改性层外表面主要由细小的TiC颗粒和等轴状Ti5Si3C1-x组成,而靠近基体的内表面层则由TiC枝晶相和共晶组织(Ti3SiC2+β-Ti)组成;改性层外表面硬度可达1262HV0.2,摩擦因数约为0.649,而基体的硬度约为225HV0.2,摩擦因数约为1.039;与基体合金相比,基体的表面合金化改性层表现出良好的耐磨性能。     

铸造铝合金预置Si粉激光表面合金化研究

为了改善铸造铝合金的表面性能,以Si粉作为预置涂层材料,采用高功率CO2,激光器进行表面合金化处理,在A357铸造铝合金表面制备了未熔Si颗粒均匀分布的高硅A1-Si合金涂层,整个涂层组织致密、无气孔、无裂纹,在油润滑条件下测试了激光表面合金化层的耐磨性.结果表明,激光表面合金化处理后A357合金表面改性层的维氏硬度和耐磨性均得到显著提高.     

Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂 Ti N粉、碳粉、Ti C粉等方法对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb金属间化合物进行激光表面合金化 ,制得了分别以 Ti N,Ti C等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层 ,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明 ,对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高     

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.     

稀土元素对油管激光合金化层组织及性能影响

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B4C-La_2O_3合金粉末,通过激光处理获得与基体冶金结合良好的合金化层,研究La_2O_3添加量对激光合金化层组织和性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计对合金化层的组织及显微硬度进行测试分析,利用电化学测试系统测试合金化层的动电位极化曲线。结果表明,La_2O_3添加量影响N80油管表面激光合金化层原位生成TiB_2,TiC相的尺寸及分布、硬度及耐蚀性。当La_2O_3的加入量为0.5%时,激光合金化层中TiB_2,TiC增强相细小且分布均匀,硬度最高,耐蚀性得到改善。     

Ti—6Al—4V合金激光表面合金化制备Ti5Si3／Ti耐磨复合材 …

利用预涂Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化,制得以初和及共晶金属间化合物Ｔｉ５Ｓｉ３为增强相的快速凝固“原位”耐磨磨复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化Ｔｉ５Ｓｉ３／β－Ｔｉ耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明：利用Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化处理后,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。     

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.     

工艺参数对TiAl合金激光表面合金化改性层组织与耐磨性的 …

利用元素氮和元素碳对γ－ＴｉＡｌ合金（简称ＴｉＡｌ合金）进行激光表面合金化处理,分别制得了以ＴｉＮ及ＴｉＣ硬质耐磨相为增强相的快速凝固原位耐磨复合材料表面改性层,改性层与基体间为完全的冶金结合,其显微组织从熔池底部到自由表面具有梯度渐变特征,越接近自由表面,增强相越密集,较系统地研究了激光表面合金化工艺参数对改性层显微组织以及在磨料磨损及滑动磨损条件,增强相越密集。较系统地了激光表面合金化工艺参数     

TA15钛合金碳钨元素激光表面合金化组织及耐磨性能

针对钛合金耐磨性差的问题,利用WC颗粒与TA15钛合金粉末混合采用激光表面合金化技术在TA15钛合金表面成功制得以溶入W元素的β-Ti为基体、初生及共晶TiC/(TiW)C为增强相的表面改性层。结果表明,改性层由于钨元素与碳元素的添加,显微硬度得到提高,耐磨性能提高了2～3倍。TiC/(TiW)C硬质增强相为提高改性层的耐磨损性发挥了重要作用。     

晶粒尺寸对（TiB2＋TiC）/Ni3Al复合材料循环氧化性能的影响（英文）

采用放电等离子烧结法制备（TiB2＋TiC）/Ni3Al复合材料。在950°C下烧结的（TiB2＋TiC）/Ni3Al复合材料的组织比在1050°C下烧结的（TiB2＋TiC）/Ni3Al复合材料的组织更细小。对烧结温度分别为950°C和1050°C的复合材料在900°C下进行循环氧化性能测试。结果表明,在950°C下烧结的复合材料的循环氧化质量损失要小于在1050°C下烧结的复合材料的。晶粒细化有助于在氧化过程汇总的选择性氧化,使得连续的TiO2和Al2O3氧化膜得以在复合材料表面形成,从而提高复合材料的抗氧化性能。     

Effect of Ternary Elements on the Oxidation Behavior of Aluminized TiAl Alloys

The effects of ternary elements added to TiAl on the coating layer formed by the pack-aluminizing process was studied with respect to oxidation resistance and mechanical properties. All the TiAl specimens, with various amounts of Nb, Cr, Fe, and V, were pack aluminized under identical conditions using a high-activity process. Among the ternary alloying elements tested, Nb showed the best property of the TiAl₃ coating layer formed on the surface and, consequently, the best oxidation resistance. The TiAl₃ coating layer becomes thicker and has a finer grain size as the content of Nb or Cr is increased. Microhardness tests revealed that the addition of Nb or Cr improved the toughness of the coating layer and thus improved the cracking resistance. Cyclic oxidation tests showed that the TiAl₃ coating layer formed on the TiAl alloy has better oxidation resistance with increasing Nb content. The ductility and oxidation resistance of the TiAl₃ coating layers improved with Nb addition, which contributes to the grain refinement of TiAl₃. The Nb present in the TiAl₃ coating layer inhibits grain growth by the solute-drag effect and retards inward diffusion of Al to the TiAl matrix by forming (Nb, Ti)Al₃ precipitates during high-temperature oxidation.     

TiAl基合金表面Mo合金化试验研究

对TiAl基合金表面Mo合金化试验进行了研究,并对试验前后的TiAl进行了抗高温氧化性能测试。结果表明:TiAl表面Mo合金化后,在表面形成致密均匀的合金层,该合金层具有良好的抗高温氧化性能,能显著提高TiAl基合金的抗高温氧化能力。     

TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

利用元素碳对ＴｉＡｌ金属间化合物化合金进行激光表面合金化,制得了以硬质ＴｉＣ为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性显微组织的影响。     

TiAl合金激光气体合金化

本文利用激光气体合金技术对ＴｉＡｌ合金进行表面改性，制得了以ＴｉＮ为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层，激光表面改性层显微组织受激光处理工艺参数的控制，试验结果表明，激光气体合化是一种提高ＴｉＡｌ合金耐磨性的表面改性新技术。     

合金组元与含量对激光熔覆高熵合金涂层的影响研究综述∗

高熵合金被视为是近年来合金化理论的一次创新,打破了传统合金以一种或两种金属元素为主元的设计理念,将合金设计体系扩展到以五种及以上元素为主元的领域,由于能够组成高熵合金的元素种类繁多且含量可调,所以具有巨大的开发潜力。 激光熔覆技术作为一种先进的新型材料表面改性技术与装备维修技术,与高熵合金结合,可为该合金材料的应用开辟出新的空间。 通过对现有研究梳理,归纳总结激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能、硬度与摩擦磨损性能以及抗高温氧化性能的性能强化机理;概括分析常见高熵合金的组成元素及其含量变化,对激光熔覆技术制备合金涂层组织结构和性能的影响,为高熵合金涂层组元的选取提供借鉴参考。 最后指出激光熔覆高熵合金涂层在当前研究中的不足与仍需深入研究的问题,展望了高熵合金的应用前景与未来的研究方向。 系统梳理 Al、Ti、Nb、Mo、Ni、Si、B、C 等合金化元素对激光熔覆技术制备高熵合金涂层组织结构和性能的影响规律和作用效果,为激光熔覆高熵合金涂层的合金分成设计提供理论指导。