真空液相烧结法制备三元硼化物硬质合金覆层材料

采用液相烧结法在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层,将三元硼化物硬质合金的优异性能赋予钢基体表面,获得了耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质覆层材料。同时确定了硬质合金覆层的化学配比(B、Fe、Mo元素成分的配比)和C、Cr、Ni合金元素的添加量。对硬质合金覆层的洛氏硬度的测量结果表明,覆层的硬度明显高于钢基体的硬度,其中5Cr2Ni0.8C材料试样的硬度最大;对硬质合金覆层以及覆层与钢基体的界面结合处的扫描电镜观察和能谱分析表明,铬加入后部分进入陶瓷硬质相,加强了其硬度,而镍元素只在铁基粘结相中存在,并且覆层与钢基体之间形成了致密的冶金结合。     

铸渗法制备硬质合金覆层材料微观结构研究

研究采用铸渗法制备三元硼化物硬质合金覆层钢基材料。确定了以Mo粉、FeB合金粉和Fe粉为基本原料,加入C、NaF、PVB等添加剂,采用铸渗反应烧结工艺,在ZG45铸钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层;利用金相显微镜研究了铸渗覆层的金相组织,利用SEM—EDS研究了铸渗覆层的微观结构和元素分布,铸渗层成分分析表明,在界面结合处实现了合金元素的扩散与渗透,三元硼化物金属陶瓷覆层与钢基体形成了良好的冶金结合。初步讨论了铸渗反应机理。     

La_2O_3对铝合金表面Ni60熔覆层组织及耐蚀性的影响

为了提高铝合金材料的表面性能,利用激光熔覆技术在6063铝合金表面制备了添加有La2O3的Ni60合金熔覆层。分析了激光熔覆La2O3+Ni60熔覆层的显微组织及硬度,研究了其耐腐蚀性能,并与Ni60合金熔覆层和铝合金基体进行了对比。结果表明,加入2%La2O3可有效地减少熔覆层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性和表面硬度;在3.5%的NaCl溶液中,La2O3+Ni60熔覆层耐蚀性较未处理Al合金提高了6倍,较Ni60熔覆层提高了4.3倍;在1mol/L H2SO4溶液中,La2O3+Ni60熔覆层耐蚀性较未处理Al合金提高了19.6倍,较Ni60熔覆层提高了1.98倍;在1 mol/LNaOH溶液中,La2O3+Ni60熔覆层试样的耐蚀性较未处理的Al合金提高了99倍,较Ni60熔覆层提高了1.03倍。     

La2O3对激光熔覆TiC/Ni基复合涂层的组织和性能的影响

用5kWCO2激光器在A3钢表面激光熔覆添加有La2O3的TiC/Ni基复合涂层，研究了稀土对激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织，耐蚀性和耐磨性的影响。研究结果表明：复合合金粉末中添加0.4%的La2O3能够减少熔覆层的气孔，疏松，使熔覆层的组织致密。熔覆层中TiC分布均匀且细小圆滑，熔覆层的耐蚀性和耐磨性得到提高。     

NiCrBSiC合金大面积激光熔覆层性能研究

采用CO2激光器及LASERCELL-1005六轴六联动三维激光加工机床在40Cr钢上进行激光熔覆处理。利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、电化学测试系统、磨料磨损试验机等设备对熔覆层组织、硬度、磨损、腐蚀性能进行研究。结果表明:大面积激光熔覆层主要由Cr23C6,Ni3B,(Fe,Ni),Ni等相组成。激光熔覆层的显微硬度值在420~1 320 HK之间。熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性与基体相比均有较大的提高;大面积激光熔覆层的显微硬度、耐磨性、耐蚀性均不及单道激光熔覆层;多层叠加熔覆层的耐蚀性能优于     

金属陶瓷覆层材料界面结合层的研究

采用液相烧结法在Q235钢基体表面制备Mo2FeB2金属陶瓷覆层,将Mo2FeB2金属陶瓷的优异性能赋予钢基体表面,获得了力学性能良好且耐磨抗蚀的新型金属陶瓷覆层材料.对覆层-钢基体界面层的形成机理进行了研究,测定了覆层-钢基体界面结合强度以及界面结合层的显微硬度,并对覆层-钢基体界面结合区的微观形貌和结构进行了分析.结果表明:覆层和钢基体之间产生了紧密牢固的冶金结合;在覆层-钢基体界面区域,并没有发生从覆层高硬度到钢基体低硬度的突变,而是存在一个渐变的过渡区域;覆层与钢基体之间形成了无孔洞、缝隙等界面结合缺陷的冶金镶嵌结构.     

真空感应熔覆高碳铬铁粉/铁基自熔合金的应用研究

以高碳铬铁粉和铁基合金粉末作为涂覆粉末,通过真空感应熔覆技术在45号钢表面获得具有较高硬度的复合涂层,并实现熔覆层与基体材料良好的冶金结合。通过宏观洛氏硬度测试、微观显微硬度测试、X射线衍射分析、显微组织分析、能谱分析进一步分析复合材料的组织结构和性能指标。分析结果显示:熔覆层的表面洛氏硬度HRC能够达到63以上,由熔覆层向基体材料内部显微硬度呈梯度分布;硬质增强相主要是Cr7C3、Cr2B等物相组成,分布在熔覆层和过渡区中,提高了涂层硬度。     

一氧化钛基金属陶瓷粘结相的研究

本文对铜基与铁铬基两个系列的合金用作一氧化钛（TiO）基金属陶瓷仿金材料的粘结相进行了研究。结果表明：纯Cu及Fe－Cr合金在TiO上的润湿性较差，不宜作TiO的粘接相，Cu中加入少量Mo，C，可明显改善其润湿性，Cu－Mo-C中加入适量的Al、Ni、Si，可使合金的颜色接近黄金且有较好的耐蚀性，并能与TiO保持很高的界面结合强度，适用于TiO陶瓷的粘结相，Fe－Cr合金中加入表达活性物质A中显著改善在TiO上的润湿性，抑制Fe与TiO间的界面反应，与TiO间形成很高的界面强度，可用做TiO陶瓷的粘结相。     

超音速喷涂Cr3C2-25NiCr复合涂层的组织及电化学特性研究

采用超音速火焰喷涂(HVOF)设备在Q235钢表面制备了Cr3C2-25NiCr金属陶瓷涂层,对涂层的显微形貌、组织成分和机械性能进行了研究,结果表明:HVOF制备出的金属陶瓷涂层主要由NiCr、Cr3C2和Cr7C3相组成,涂层致密、硬度高,与基材的结合强度好。实验还测试了涂层和基材在0.5%H2SO4溶液中的腐蚀、电化学行为,阳极极化曲线测试结果显示出涂层在0.5%H2SO4溶液中具有很好的耐蚀性,通过SEM及所配能谱对基材和涂层腐蚀产物形貌和成分进行分析,发现涂层腐蚀主要发生粘结相NiCr合金处,而Ni、Cr氧化物阻止了腐蚀进一步发生,96h浸泡实验也证实了致密的金属陶瓷涂层对基材有很好的抗腐蚀保护作用。     

合金元素对油船用低合金钢腐蚀行为的影响

采用恒温浸泡的标准试验方法,考察了4种不同合金体系船体钢在强酸性氯离子介质中的腐蚀行为,探讨了合金元素对钢腐蚀行为的影响,结果表明:Cu和Ni对钢的耐蚀性有显著影响,随着Cu、Ni含量的增加,钢的耐蚀性逐渐提高,自腐蚀电位提高,电流密度显著降低,界面电荷传递电阻明显增大。Cu是提高钢在强酸性氯离子环境中耐蚀性的主要元素,其主要机理为其以再沉积颗粒(100~500nm)的方式在钢的表面富集,并具有较高的稳定性,该沉积颗粒钝化了钢基体,降低了钢的溶解速度。Ni元素在钢中的存在显著提高了钢的基体电位,降低了材料的腐蚀敏感性,但Ni元素在锈层中的富集特征不明显。     

Microstructure and Mechanical Properties of Electroslag Strip and Explosively Clad Low Alloy Steel: Stainless Steel Joints

The surface properties such as wear, corrosion, oxidation resistance etc., can be improved by using suitable cladding technique. The most commonly used cladding material is stainless steel for cladding on carbon and low alloy steel base materials. Mechanical properties are considered important for satisfactory performance of clad joints used in several defence applications. In this work, cladding of a high strength low alloy steel with stainless steel was carried out using explosive cladding and electroslag strip cladding processes. The relationship between mechanical properties and microstructure of clad materials was evaluated. The bond interface in explosively clad material shows a wavy interface compared to strip clad interface. Electron probe microanalysis revealed that inter-diffusion of elements was significant in strip clad joints and insignificant in explosively clad joints. Shear strength, notch tensile strength and impact toughness of explosive clad joints are much superior compared to those in strip clad joints.     

激光功率对碟阀表面熔覆Ni 基合金涂层性能的影响

采用半导体激光器在2205双相不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层.借助扫描电镜、电化学综合测试仪和硬度测试仪等,探讨了激光功率对涂层稀释率、微观组织、耐腐蚀性能及硬度的影响.结果表明:激光功率越大,涂层稀释率越大,熔覆层与基体元素发生更多的对流扩散;熔覆层的耐腐蚀性能随激光功率的增加而降低,当激光功率为2.7 kW时,熔覆层的自腐蚀电位最低,为-0.46 mV,腐蚀电流最小,为3.47×10-5 A/cm2. 硬度测试实验表明,激光熔覆Ni基合金涂层硬度最高达680 HV,约为基体硬度的2.5倍.      

真空轧制825合金/X65钢复合板的组织性能

 针对油气输送领域对耐H2S腐蚀油气复合管线的需求,采用真空轧制复合技术成功制备出825镍基合金/X65高强管线钢复合板。真空轧制复合技术是基于真空电子束焊接和热轧复合所开发出的一种新型复合技术,在高真空、高温和强塑性变形条件下,复合界面实现优异的冶金结合。采用X65/825合金/825合金/X65的4层对称复合轧制模式,并对复合界面的微观组织和力学性能特征进行分析。研究表明,复合界面连续平直,无孔洞和裂纹等缺陷,镍、铬和铁元素在界面两侧发生明显的扩散,另外复合界面生成一条连续的厚度约为1 μm的TiC薄带,在结合界面离散分布少量的颗粒状Al2O3化合物。界面平均剪切强度为404 MPa,拉剪断裂在复合界面处。     

Effect of Laser Power on Microstructure and Wear Resistance of WCp/Ni Cermet Coating

Laser cladding nickel-based alloy coating （Ni60） and nickel-based composite coating doped with WC particles by 35 % （WCp/Ni） were produced on the low-carbon steel substrate by CO2 continuous wave laser with power of 5 kW using the injected powder technique. The effect of laser power on microstructure and wear resistance of laser cladding WCp/Ni cermet coating was investigated. The WCp/Ni alloy coating with evenly distributed WC ceramic phases and the better bond with the substrate alloy was obtained at a power of 2.2 kW. Diffusion solution reaction happened between WC particles and the substrate alloy during laser cladding, and led to the formation of block rich-tungsten carbide on the edges of the WC particles, especially at higher power. The WCp/Ni alloy coating consists of the undissolved WC particles, the block or dendritic rich-tungsten carbide, the bar-like rich-chromium carbide, and dendrite solid solution and eutectic structure among the carbides. Microhardness and wear resistance of the WCp/Ni coating at different powers were much higher or better than those of Ni60 alloy coating, and the best results were obtained at power of 2.2 kW.     

Effect of Yttrium on Microstructure and Hot Corrosion Preformance of Laser Clad Co-Based Alloy

The structure of the yttrium modified Co-base alloy layers formed by laser cladding on 2Cr13 and1Cr18Ni9Ti steel surfaces and its hot corrosion performance have been investigated systematically.The re-sults show that the Y-containing cobalt base clad alloy has a finer microstructure and higher corrosion re-sistance to the salt mixture of 75% Na_2SO_4+25%NaCl at high temperature.The unique properties are ob-tained with addition of 0.875% Y for the formation of a continuous and compact oxide scale.The compactscale may act as a barrier for the inward diffusion of oxygen and sulphur and also for the outward diffusionof alloying elements.     

几种微量元素对铁基激光熔覆层组织与性能的影响

通过激光工艺制备铁基合金无裂纹熔覆层,探讨C、V+W几种微量元素含量变化对熔覆层物相组成、显微组织及其性能的影响。试验结果表明,微量元素对熔覆层组织影响不大,熔覆层组织均匀,均为细密枝晶组织;在一定范围内,熔覆层的硬度、腐蚀性能随着C含量的升高分别增加、降低;保持C0.1%含量不变,适当降低Ni元素、增加V+W元素,熔覆层硬度增加,但腐蚀性能降低。     

等离子熔覆镍基合金及复合材料涂层的组织与性能研究

利用等离子表面熔覆工艺,在钢基表面获得了与基体呈冶金结合的镍基合金涂层、镍基+镍包碳化钨等涂层。利用光学电镜、扫描电镜以及能谱分析了上述涂层的组织及成分;采用维氏硬度计测定了涂层的维氏硬度;并比较了上述几种涂层的磨损性能。试验结果表明:等离子熔覆Ni基+30%镍包碳化钨的组织及性能优于其它涂层。     

激光熔覆工艺对铁基合金熔覆层耐蚀性影响的研究

采用不同熔覆工艺进行了铁基粉末的熔覆试验, 结果表明, 随着熔覆功率的增大, 熔覆层组织逐渐变粗大, 耐蚀性下降。 通过腐蚀位置组织结构观察发现, 腐蚀沿晶界从熔覆层表面向内部发展, 并逐渐向晶粒内部发展。 枝晶间的硼化物成分组成改变及碳化物在冷却过程中析出造成基体进一步贫铬, 是熔覆层耐蚀性下降的主要原因。