金属材料的激光表面改性处理技术

从激光表面处理技术和激光表面涂覆改性技术等方面，阐述了国内外有关激光表面改性技术提高材料性能和使用寿命的研究现状，并对激光表面改性技术方法进行了介绍。     

TiAl基合金的激光表面处理

研究了激光表面合金化和表面熔覆技术在γ-TiAl基金属间化合物上的应用，从激光表面处理技术的特点和其在TiAl合金表面改性上的最新研究结果入手，探讨了激光表面层及表面处理工艺参数对TiAl合金表面组织与高温氧化性能和耐磨性的影响及其机理，研究结果表明激光表面处理在改善TiAl合金高温抗氧化性能和提高耐磨性方面有着广阔的应用前景。     

激光表面改性技术在有色金属中的应用

本文就激光表面改性技术在有色金属及其合金中的应用研究进展进行了评述,特别讨论了铝合金、钛合金、铜合金、镁合金及其它有色合金的激光表面改性技术的现状及其发展趋势。     

纯钛TA2激光气体氮化涂层的组织与性能

使用快速横流的CO2连续激光器在工业纯钛TA2表面进行激光气体氮化改性处理,制备形成致密、无裂纹缺陷的改性层。用扫描电镜和能谱分析仪对激光气体氮化改性层的色泽、宏观形貌和微观组织进行分析;利用显微硬度计对氮化区域的显微硬度进行测试。研究结果表明:经过激光表面氮化处理后,在基体纯钛TA2表面发生了化合反应,生成以TiN为增强相的金黄色耐磨涂层。氮化改性层的组织主要是由细小的、枝晶状的TiN构成。随着激光输出功率的增加,TiN涂层的色泽特征由浅变深,表面形态由平整变为皱状。工业纯钛TA2显微硬度提高,表面强化明显。     

V-Ti增强相含量对表面改性模具性能的影响

在激光熔敷粉末中添加不同含量的V-Ti固溶体增强相,对3Cr2W8V模具进行了表面改性,并进行了耐磨损性能和热疲劳性能的测试与分析。结果表明,添加V-Ti固溶体增强相有利于提高表面改性模具的耐磨损性能和热疲劳性能;V-Ti固溶体增强相粉末含量优选为15%。与未添加V-Ti固溶体相比,添加15%V-Ti固溶体增强相激光熔敷粉末表面改性3Cr2W8V模具的磨损体积减小63%,热疲劳裂纹级别从7级变为2级。     

铝及其合金表面改性技术的进展

介绍了铝及其合金表面改性的几种方法：化学转化膜、普通阳极氧化、微弧氧化、化学镀镍、激光处理和离子注入等。详细叙述了微弧氧化和化学镀镍技术在铝及其合金材料表面改性方面研究的进展，综述了国内外近年来的研究和应用情况。     

钛合金在航空产业中的应用及加工方法（连载Ⅲ）

目前,航空部件的表面改性主要采用电镀、涂装、喷镀等技术,激光技术、PVD薄膜技术、DLC薄膜技术、放电溅射技术等也逐渐被用于航空部件的表面改性。对中低温钛合金部件表面改性主要是为了提高其耐磨性、抗疲劳性及防止钛部件与钛部件旋转接触时起火。     

激光技术在材料加工领域的发展及应用

概要介绍了激光技术的主要特点及其在打孔、切割、焊接等材料加工方面的应用,以及激光表面改性、激光新材料制备等新技术,并对激光技术的近期发展进行了展望。     

激光熔覆工艺及熔覆材料进展

激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。本文概述了激光熔覆技术及工艺方法,介绍了激光熔覆材料分类及特点,并展望了激光熔覆技术的发展前景。     

激光金属表面改性技术推广

天津第二冶金机械厂开发的多种激光金属表面改性工程技术 ,日前经市经委向全市推广 ,现已在冶金、机械、模具、石油化工、汽车等领域得到广泛应用 ,并取得广泛成效。激光金属表面改性技术是将现代物理学、化学、计算机、材料科学同先进制造技术结合起来的一项高新技术 ,可使低等级材料通过激光加工实现表层改性 ,达到零部件低成本与工作表面高性能的最佳组合 ,大大提高其使用寿命。据了解 ,国内 2 0 0 0多家钢铁企业生产设备配件年消耗费用达 110亿元 ,如采用激光表面处理的配件占其消耗总量的 1/5计算 ,每年可降低成本 2 0多亿元激光金属表…     

球墨铸铁激光表面改性的研究

文中探讨了激光对球墨铸铁表面熔化处理,以及表面合金化对其钝化性能和耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,激光处理后球铁表面产生的渗碳体和奥氏体细晶区,可大幅度降低球铁的腐蚀速度,使合金具有很好的钝化倾向(在5％H_2SO_4和5％HNO_3溶液中)。在激光合金化条件下,合金元素Cr和Si的作用不同,Cr可促进球铁钝化提高耐腐蚀性,而Si的作用则相反。     

不锈钢的纳米化工艺及其耐腐蚀性

叙述了不锈钢表面纳米化技术-表面机械研磨处理,喷丸法,异步轧制法和激光表面融熔法和不锈钢块体纳米化技术-机械合金法,惰性气体凝聚原位加压法,电化学沉积法,非晶晶化法和大塑性变形法.纳米化不锈钢的耐蚀性能直接受到纳米晶结构的影响,结构均匀,无位错,无应力是获得优异耐蚀性的前提.     

冷轧带钢板形辊激光熔覆表面强化试验

 板形辊是生产高端冷轧带钢的关键装备,其表面性能对保证带钢产品表面质量和提高其自身使用寿命都至关重要。为了提高板形辊辊面的硬度和耐磨性,通过激光熔覆铁基耐磨合金的方式对其进行了表面强化处理,通过试验对比了激光熔覆强化辊面与淬火强化辊面性能。结果表明,在满足硬度要求的前提下,熔覆层的耐磨性比淬火层至少提高20.9%。为研发冷轧带钢板形辊表面强化技术开辟了一条新途径。     

40Cr钢研钵表面激光熔覆

本文介绍对40Cr钢制研钵的表面进行激光熔覆的试验方法,并验证了40Cr钢制研钵经过激光熔覆后,提高了研钵的表面硬度、耐腐蚀性等,可以达到贵重硬质合金制研钵相当的使用性能。     

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

Influence of Surface Gas-Phase Rare Earth Permeation Plus Laser Melting Solidification on Microstructure and Corrosion Resistance of Pure Iron

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Microstructure and Wear Resistance of Laser Clad Cobalt-Based Alloy／SiCp Composite Coating

The SiCp (20%) reinforced cobalt-based alloy composite coatings deposited by lasercladding on IF steel were introduced. The microstructure across the whole section of such coat-ings was examined using optical microscope, scanning electron microscope (SEM) and X-raydiffractometer (XRD), and the wear resistance of the coatings was measured by MM-200 typewear testing machine. The results show that the SiCp is completely dissolved during laser clad-ding and the primary phase in the coatings is r-Co. The other phases, such as SizW, CoWSi,Cr3Si and CoSi2, are formed by carbon, silicon reacting with other elements existing in themelting pool. There are various crystallization morphologies in different zones, such as planarcrystallization at the interface, followed by cellular and dendrite crystallization from interface tothe surface. The direction of solidification changes from one direction perpendicular to interfaceto multi-directions at the central and upper regions of the clad. The wear resistance of the cladis improved by adding SiCp.     

激光熔覆高熵合金涂层组织结构及强化机理研究进展

激光熔覆作为一种绿色、高效的表面处理技术,能够快速制备组织致密、晶粒细小,与基体呈高强度冶金 结合的涂层,是近年来高熵合金领域的研究热点之一。概述了现有高熵合金涂层材料体系和制备方法,重点讨论 了激光熔覆CoCrFeNi-M 典型过渡族高熵合金涂层的组织结构,及其耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能,并归纳了 涂层的强化机制和方法。CoCrFeNi-M 系合金涂层主要呈现FCC 固溶体结构,综合力学性能普遍较好,通过合金 体系调控,在细晶强化、固溶强化、第二相强化等作用下,能够获得硬度、耐磨性、耐蚀性等性能的进一步提升。 同时,概述了激光熔覆难熔高熵合金涂层的组织结构,耐磨、耐蚀、抗高温氧化性能及性能强化机制,该体系合 金涂层主要呈现BCC 固溶体结构,硬度较高但室温韧性普遍不足,具有较好的高温强度,在高温领域具有较好 的应用前景,但抗高温氧化性能普遍不足,仍需通过合金体系优化进一步提升。此外,总结了基于激光熔覆技术 开展的高熵合金涂层制备及研究中存在的问题和不足,并展望了未来的发展方向。     

型钢轧辊激光相变硬化策略的设计与实施

为了实现激光相变硬化工艺参数的优化选择,基于有限元仿真技术,研究了激光扫描过程中的温度场分布规律,并结合材料相变曲线,预测了轧辊淬硬层的宏观形态。进而,根据宏观表面硬度和显微组织的实验结果,确定了适于半钢材质激光强化的参数组合。经磨料磨损实验表明,半钢材质的型钢轧辊经激光强化后,其耐磨性显著提高。     

激光表面淬火后铁基烧结凸轮的组织与性能研究

本论文研究了铁基烧结凸轮材料经宽带激光表面淬火前后的显微组织、硬度及其摩擦学特性。研究结果表明：经激光表面淬火后，铁基烧结凸轮材料的耐磨性得到了显著的改善，摩擦系数也明显降低。在摩擦过程中，摩擦表而形成一具有高硬度的表面层，在摩擦表而层的最表层还覆盖着一层表面膜。该表面膜的存在可进一步改善铁基烧结凸轮材料的耐磨性。