超硬质相在高温磨损中的行为及抗磨性

通过高温硬度、高温磨损试验,研究了铁基Ｃｒ－Ｍｏ－Ｗ－Ｖ－Ｎｂ系高温耐磨料磨损等离子弧粉末堆焊合金,可以替代价格昂贵的镍基和然基等离子弧堆焊合金。同时系统地研究了合金元素及其硬质相在高温磨损中的行为及堆焊合金抗磨性。即Ｃｒ７Ｃ３「（Ｃｒ,Ｆｅ）７Ｃ３」、ＣｒｅＣ「（Ｃｒ,Ｆｅ）３Ｃ」、ＷＣ、Ｗ２Ｃ、ＮｂＣ、Ｖｃ硬质相对堆焊层的组织、硬度和耐磨性的影响规律。结果表明：硬质相的形态、数据和大小不同对堆     

TiAl合金激光熔覆复合材料涂层耐磨性研究

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对γ-TiAl合金（简称TiAl合金）进行激光熔覆处理，制得了以Cr7C3、TiC硬质相为耐磨增强相，以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体的复合材料涂层，研究了原始TiAl合金和激光熔覆涂层的室温和高温（600℃）滑动磨损性能，并讨论了原始TiAl合金和所制备涂层的室温和高温滑动磨损机理。结果表明：激光熔覆复合材料涂层均具有较好的室温和高温滑动磨损耐磨性。室温下涂层的耐磨性先随着其中硬质耐磨增强相体积分数的增加而提高，但当耐磨相体积分数过高时，由于涂层脆性增大，其耐磨性反而下降。     

Ru添加对WC-Co硬质合金结构与性能的影响

粘结相是硬质合金重要的组成部分,随着硬质合金材料技术的发展,目前,越来越多的研究者希望能够通过粘结相的掺杂技术来提升合金的综合性能。本文通过对比分析WC-Co和WC-Co-Ru硬质合金,发现Ru的添加能够抑制WC晶粒的长大,有效抑制WC晶粒的异常长大,可以提高合金中粘结相Co的显微硬度和合金的整体硬度,能够显著提升硬质合金的高温抗氧化性,在粘结相结构方面,Ru元素会促进钴的亚稳态α-Co相向室温稳定态ε-Co相的转变。经过镍基高温合金车削和钛合金铣削对比实验,Ru添加硬质合金表现出更好的耐磨性、抗冲击韧性以及高温抗氧化性。     

激光熔炼TiCo／Ti5Si3双相金属间化合物合金组织及耐磨性

利用激光熔炼技术制备出以金属硅化物Ti5Si3为耐磨增强相、以金属间化合物TiCo为增韧相的双相金属间化合物新型耐磨合金。用OM，SEM，XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分。在室温干滑动磨损条件下测试了合金的耐磨性能，研究了合金组织中TiCo含量对合金显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明，合金的显微组织均由块状Ti5Si3初生相及TiCo／Ti5Si3共晶基体组成并具有优异的室温干滑动耐磨损性能。随TiCo含量的增加，初生相Ti5Si3的体积分数与合金的显微硬度下降，合金的韧性与耐磨性能随之显著提高。Ti5Si3的高硬度和TiCo的高韧性是该合金具有优异耐磨性能的主要原因。     

Al-Si合金力学行为对Si相形貌敏感性的差异

采用宏观硬度、力学拉伸、室温及高温摩擦磨损、扫描电镜等测试分析方法,研究Al-Si合金经不同变质处理使Si相形貌不同时,各项力学性能的变化情况。结果表明:近共晶Al-13Si合金经Sr变质处理后拉伸性能优于P变质处理,拉伸强度相比提高23%,室温耐磨性也较P变质的好;但高温耐磨性相反,P变质处理后合金高温摩擦因数曲线变化更加平稳;两种变质处理后合金硬度值均在62~65HBW之间,表明硬度对Si相形貌变化不敏感。过共晶Al-25Si合金经Al-P合金细化处理后,拉伸强度提高53%;室温磨损量降低,尤其是高载荷条件下,高温摩擦因数曲线变化更稳定,室温和高温耐磨性均得到明显改善;但硬度值仍保持在77HBW左右不变。     

超硬质相WC、VC在堆焊层中的行为及高温抗磨机理

主要论述了铁基高温耐磨Ｃｒ—Ｂ—Ｗ—Ｖ系等离子弧堆焊合金中ＷＣ、ＶＣ超硬质相的作用，并研究该合金的高温抗磨机理     

钻杆接头耐磨带堆焊药芯焊丝的研究

研制一种Fe-B-Nb-Ni系钻杆耐磨带堆焊药芯焊丝,采用CO2气体保护堆焊方法,制备Fe-B-Nb-Ni耐磨堆焊合金,利用OM,SEM,XRD等方法对堆焊合金的显微组织进行了观察分析,对堆焊层的硬度及耐磨性能进行了测试分析.结果表明,Fe-B-Nb-Ni堆焊合金耐磨性能比国外某进口药芯焊丝提高了约37％,其宏观硬度值达到HRC60.5～62.2.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的显微组织为马氏体+铁素体+少量渗碳体+颗粒状NbC+包晶Fe3(B,C)+共晶Fe23(B,C)6、Fe3(B,C)+少量共晶Fe2B相,其中NbC硬质颗粒弥散的分布于基体中,基体中的马氏体组织具有优异的强度和耐磨性,起到了很好的耐磨骨架的作用.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的磨损机理主要是犁沟式微切削和局部的硬质相剥落.     

硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条的研究

该文研究的硼化物硬质相耐磨合金堆焊焊条为Cr－Mn－B合金系，堆焊层组织由奥氏体和含棚化物硬质相的共晶体组成，由于硼化物硬质相的硬度高，故含硼化物硬质相的共晶体在磨损过程中起到耐磨骨架作用，显著地提高了堆焊层的耐磨性。常温下的耐磨性能是高锰钢的3倍左右。在制砖机双轴搅拌器的叶片上实际运用考核中，比原45#钢淬火件提高寿命5倍之多。该合金系焊条不但具有良好的加工硬化效应，且有良好的机加工性能。     

等离子熔覆γ/Cr7C3复合材料涂层组织与耐磨性研究

为探索提高工程机械易损零部件服役寿命的新技术，采用等离子熔覆工艺，以Ni—Cr-C混合合金粉末为添加材料，在易损零部件用钢Q235表面形成了以初生块状金属陶瓷CrTC3为硬质耐磨相，以强韧性良好的γ／Cr7C3共晶为基体的复合材料冶金涂层，分析了涂层的显微组织和硬度，在室温干滑动磨损条件下测试了其耐磨性。研究结果表明：涂层组织致密，硬度较高，与基体之间为完全的冶金结合，在干滑动磨损条件下具有良好的耐磨性。     

高温模具表面激光熔覆耐磨合金

用2kw CO 激光和送粉工艺,在4Cr5MoV_1Si 钢表面熔覆一层高温耐磨合金(Ni 基高温合金+WC),并应用于轧钢机导向板工作面。用扫描电子显微镜、电子探针和 x 射线衍射技术分别进行熔覆层的组织形态观察,微区成分分析和物相的鉴定。结果表明,熔覆层显微组织主要有许多弥散分布的 W_2C、(W,Ti)C_(1-x)、WC 和共晶态的 M_(12)C 及γ(f、c、c)母体相组成。室温及高温硬度测试结果表明,熔覆层有适中的室温硬度和相对较高的高温硬度。实际生产考核结果表明,激光熔覆导向板使用寿命大大提高,每对可轧钢1000～1100吨,而4Cr_5MoV_1Si 和普碳钢分别为400～500吨和200吨。     

钢铁耐磨材料研究进展

本文介绍了钢铁耐磨材料的发展历史,重点综述了高锰钢、高铬铸铁、高钒高速钢3类典型耐磨材料的成分、显微组织、磨损性能、抗磨机理和改性技术。以高锰钢为代表的耐磨钢依靠高强韧性的基体抵抗磨损,而以高铬铸铁和高钒高速钢为代表的耐磨合金主要依靠高硬度的耐磨相抵抗磨损,高钒高速钢比高铬铸铁具有更优良的耐磨性,与VC硬度高、形态好的特性有关。提出了高性能耐磨材料应具备3个要素:高强韧基体,高硬度多尺度协同作用的优质耐磨相,耐磨相与基体良好结合。     

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。     

激光熔炼W/W2Ni3Si金属硅化物“原位”复合材料的耐磨性

采用水冷铜模激光合金熔炼炉制备了以初生w树枝晶为增强相、以w2Ni3Si三元金属硅化物为基体的金属硅化物“原位”耐磨复合材料．分别在室温干滑动磨损及600℃高温滑动磨损条件下测试了上述W／W2Ni3Si金属硅化物“原位”增强耐磨复合材料的耐磨性，并讨论了其磨损机理．结果表明，上述金属硅化物耐磨复合材料在室温干滑动磨损和高温滑动磨损条件下均具有优异的耐磨性能．     

Cr-B-W-V系铁基高温耐磨堆焊合金及耐磨机理的研究

通过高温硬度、高温磨损、高温金相试验，成功地研究出了铁基Cr－B－W－V系高温耐磨料磨损等离子弧堆焊合金，替代价格昂贵的镍基和钴基等离子弧堆焊合金。同时系统研究了合金元素对高温硬度、高温耐磨性的影响规律及耐磨机理。     

Cu对Al-Si-Cu-Ni合金组织和力学性能的影响

通过力学性能分析、硬度测试、金相观察以及能谱分析等手段,研究了Cu对砂型铸造Al-Si-Cu-Ni合金组织和力学性能的影响.结果表明,随着Cu含量的增加,合金中Al-Ni-Cu相和CuAl2相增加,同时合金的室温、高温(250 ℃)强度提高,伸长率下降.     

碳配分时间和锰含量对VC_p增强耐磨合金奥氏体含量和性能的影响

研究了等温碳配分时间和锰含量对VC_p增强复合耐磨合金中残留奥氏体含量、宏观硬度以及冲击韧性及耐磨性的影响。研究结果表明,碳配分时间和锰含量对耐磨合金中硬质相的析出影响不明显,而对复合耐磨合金残留奥氏体含量、硬度、冲击韧性和耐磨性能等组织和力学性能有明显的影响。当Mn含量较低时,初始奥氏体含量较低,随着碳配分时间增加,耐磨合金中残留奥氏体含量增加,硬度减小,冲击韧性提高。当Mn含量较高时,则初始奥氏体含量较高,随着碳配分时间增加,耐磨合金中残留奥氏体含量因分解而减少,硬度逐渐提高,冲击韧性减小。而合金的耐磨性能与其硬韧积呈正相关。     

铸态T800合金及其焊层的组织和高温耐磨性能

T800合金是一种优异的高温耐磨材料,广泛应用于涡轮叶冠表面强化。为了考察T800合金应用于涡轮叶冠时的最佳服役状态,对比研究了T800合金铸态及其堆焊层的微观组织、硬度和高温耐微动磨损性能,结果表明,铸态T800合金中Laves相的体积分数高、尺寸大,其硬度和高温耐微动磨损性更加优异。分析认为,在堆焊T800合金铸造焊丝的过程中,焊接基材中的合金元素混合进入了焊接溶池中,对焊层起到稀释作用,Laves相会发生溶解再析出反应,结果导致T800合金焊层中的Laves相体积分数大幅降低、尺寸变小,其硬度和耐磨性明显低于铸态T800合金。     

硼含量对Fe-Cr-C堆焊层性能的影响

在Fe-Cr-C的基础上加入较多的硼能形成Fe2B硬质相,可以有效地提高堆焊层的硬度.文中以高碳铬铁堆焊合金为基础,在其中加入不等量的硼,研究了硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金的硬度和显微组织的影响.研究表明,当含硼量从4%逐渐增加到5%时,堆焊层宏观硬度逐渐增加,且随着硼含量的增加,硬质相的密度显著增加.     

铸钢表面电火花沉积层摩擦磨损性能

采用新型电火花沉积设备,把WC-4Co陶瓷硬质合金材料沉积在铸钢材料上,制备了电火花沉积合金涂层,用SEM、XRD等技术研究了沉积层的物相、微观组织结构、元素分布、显微硬度及室温高温耐磨性能及磨损机理。结果表明:沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C和Fe2C等相组成;沉积层与基体呈冶金结合,过渡层出现一些柱状晶和树枝状晶组织结构,沉积层中细小的Fe3W3C和Co3W3C等硬质相颗粒弥散分布于Fe2C基体上。沉积层的平均显微硬度为1803.2 HV;室温下沉积层的耐磨性和300℃高温条件下沉积的耐磨性分别比同样条件下铸钢材料的磨损性能提高了2.5倍和3.4倍;不论室温还是300℃高温条件下沉积层的磨损机理主要是粘着磨损、疲劳磨损、氧化磨损和磨粒磨损的综合作用,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素。     

TiC系耐热钢结硬质合金研究

研究了以 Ti C为硬质相 ,相当于热作模具钢 (H 13)为粘结相的耐热钢结硬质合金。测试了在不同淬火温度下和高温回火状态下的硬度和部分机械性能及显微组织。证明该合金有进一步研究和实际应用的价值。