高频感应熔覆铁基合金涂层组织及性能研究

采用高频感应加热熔覆方法在低碳钢基体上制备了铁基合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪观察分析了涂层合金的显微组织结构,并对涂层合金进行耐磨性测试.结果表明:涂层合金与基体之间为冶金结合.组织为致密的放射状组织上分布着大量块状、条状的共晶体.放射状组织为马氏体相和γ合金固溶体相的混合组织上均匀覆盖着的大最的花状和枝品状共晶体.涂层具有较高的硬度和较好的耐磨性.     

45钢表面激光熔覆铁基合金涂层显微组织与性能

采用激光熔覆技术在45钢表面制备铁基合金涂层,分析了激光熔覆层的微观组织,测试了其显微硬度及摩擦磨损性能.结果表明:激光熔覆区为细小的树枝晶,组织均匀致密,并有硬质点弥散分布,使得表面硬度和耐磨性大幅度提高.     

铁基合金+WC激光熔覆层的显微组织与性能

在Q235钢和QT-600球铁表面激光熔覆铁基合金+WC粉末.利用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了熔覆层的微观组织,测试了熔覆层硬度和磨损性能.结果表明,Q235钢表面熔覆层组织较细,熔覆层与基体结合界面波形不明显,且出现白亮层.QT-600球铁表面熔覆层组织粗大,界面波形较大,基体混入多,无白亮层,硬度、耐磨性相对较低.分析认为,组织与性能的不同是由于Q235钢熔点较高,熔化量少,且熔池冷速快,组织细化.QT-600球铁表面熔覆层组织不均匀,其中等轴品的耐磨性高于柱状晶,原因在于较细的等轴晶晶界较多,增大了滑动阻力.     

感应熔覆制备镍基合金涂层的研究进展

在实际的工业应用中,大部分工件处于交变载荷、高应力以及强腐蚀的环境中,严峻的服役条件将会大大缩短工件的实际使用寿命。工件表面往往直接接触不利因素,所以工件的整体失效基本是从表面开始。熔覆涂层技术是一种常见的金属材料表面处理技术,可以大幅度改善工件表面性能,且具备生产效率高、生产成本低、可获得大面积熔覆层等优点,受到了人们的广泛关注。熔覆涂层的制备技术主要有激光熔覆、氩弧熔覆、等离子熔覆以及高频感应熔覆。其中,高频感应熔覆技术的应用成本较低。以高频感应熔覆技术为支撑,对高频感应熔覆技术路线进行阐述,主要包括预处理、涂层预制、感应熔覆等,并对各过程中可能对熔覆质量造成影响的因素进行阐述。最后对镍基合金涂层(镍基复合涂层、原位合成制备镍基复合涂层)的制备工艺进行综述,并对制备过程中存在的部分问题及今后的发展方向进行综述。     

纳米金刚石增强镍基合金熔覆涂层的摩擦学性能

利用真空熔烧方法在４５钢表面制备纳米金刚石粉和镍基自熔合金组成的复合涂层,利用扫描电镜分析了涂层的组织结构,测定了涂层的显微硬度,并利用ＳＲＶ磨损试验机分析了涂层的摩擦学性能。试验结果表明,涂层主要由γ－Ｎｉ固溶体和分布于其间的碳化物、合金渗碳体、合金碳化物和硼化物组成;复合涂层的我和耐磨性随内米金刚石入量的增多而提高,并且当复合涂层中添加的纳米金刚石粉的质量百分含量在０．８％－１．０％时,其耐磨     

激光熔覆铁基合金涂层的组织及耐蚀性能

采用激光熔覆技术在DH36钢基体上制备铁基合金涂层,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计等手段对涂层的物相结构、显微组织和显微硬度进行分析,采用极化曲线对比分析Fe基涂层和基体在人工海水中的耐蚀性。结果表明:涂层和基体结合良好,涂层中生成(Cr,Fe)_7C_3、Fe_3C硬质相和双重致密的氧化膜,涂层的结合区主要为平面晶和定向向上生长的柱状晶,中上部为细小的树枝晶,由于合金元素的固溶强化、碳化物的弥散强化和细晶强化的共同作用,涂层的平均显微硬度为1 026.11 HV_(0.2),为基体硬度的5.21倍,涂层的耐蚀性明显改善。     

感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究

用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧-乙炔喷焊层；GNi-WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧-乙炔喷焊层。     

感应熔覆Ni基合金／碳化物熔覆层的组织与冲蚀磨损性能

在Ni60A粉末中添加不同含量的Cr3C2-NiCr材料,采用感应熔覆方法在45号钢基体上制备熔覆层,研究Cr3C2-NiCr含量对熔覆层的成型性、显微组织、硬度与冲蚀磨损性能的影响规律.结果表明:当Cr3C2-NiCr含量小于70%时成型性较好;熔覆层与基体可形成良好结合,熔覆层组织呈现树枝晶的形貌特征;当Cr3C2-NiCr含量为40%时,熔覆层的硬度值最大(达580 HV)、冲蚀速率最低(为2.62 mg/mm2.min).     

多道激光熔覆铁基合金的组织和性能

在球铁基体上激光熔覆铁基合金，对多道搭接时激光熔池的凝固速率、“二次加热”效应以及熔体的对流行为对搭接熔覆层组织、成分、性能的影响进行了分析。结果表明，搭接熔覆获得的熔覆层组织随扫描次序前后而粗大，稀释率逐渐增加，硬度值相应降低。搭接熔覆层组织分界不明显，与基体结合处为波形界面，达到冶金结合。     

硼酐对感应熔覆铁基合金涂层组织和性能的影响

采用添加助溶剂硼酐的铁基自熔性合金粉末和高频感应熔覆工艺在Q235钢上制备了铁基合金耐磨涂层。研究了硼酐添加量对感应熔覆涂层组织和性能的影响。结果表明,高频感应熔覆铁基涂层由热影响区、结合区和熔覆层组成,硼酐的加入使涂层与基体形成冶金结合;熔覆层的组织由放射状、枝晶状的固溶体和碳化物、硼化物等强化相组成;当硼酐添加量为1%时,涂层的组织最均匀,硬度最高,达1000 HV0.2。     

高速激光熔覆铁基TY-2合金组织及力学性能分析

目的 通过与激光熔覆进行对比,探究高速激光熔覆铁基TY-2合金的显微组织及力学性能.方法 采用高速激光熔覆技术在27SiMn不锈钢基体上制备铁基TY-2合金熔覆层.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计,对熔覆层的显微组织、物相结构及力学性能进行分析测试,对比研究高速激光熔覆与激光熔覆铁基TY-2合金熔覆层的显微...     

激光熔覆CoCrFeNiWx高熵合金涂层的组织及性能

目的 研究W含量对激光熔覆CoCrFeNi高熵合金涂层组织及性能的影响。方法 采用RFL-C1000光纤激光器在45^#钢表面制备CoCrFeNiW_x(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8)高熵合金涂层,利用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等,对熔覆层的宏观形貌、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能进行分析和测试。结果 熔覆层与基材之间的润湿性较好。随着W元素含量的增加,涂层由单一的FCC相转变为FCC相+μ相(Fe₇W₆、Co₇W₆),微观组织由胞状晶转变为树枝晶,晶粒尺寸减小,且在x=0.8时出现了明显的共晶组织和大量μ相沉淀。熔覆层的显微硬度随着W含量的增加而增大,x=0.8时,熔覆层具有最高的显微硬度,达到432.02HV0.3,约为基材硬度的2.1倍,为CoCrFeNi熔覆层硬度的2.2倍。x=0.6时,涂层磨损量最小,仅为CoCrFeNi涂层磨损量的30.85%,平均摩擦因数最低,约为0.31...     

镁合金表面高频感应熔涂铝涂层显微组织分析

采用感应熔涂技术在镁合金表面熔涂一层金属铝。运用SEM、EDS、XRD等手段研究了涂层的显微组织，通过测定动电位极化曲线研究了涂层的电化学腐蚀行为。结果表明，涂层与基体形成了扩散白亮带．实现了较好的冶金结合；涂层具有亚共晶组织的特点；大量的Mg17Al12相存在于涂层表面是耐腐蚀性能提高的主要原因。     

激光熔覆铁基Cr_3C_2/MoS_2覆层的组织和摩擦磨损性能

采用激光熔覆方法,在45钢表面制备出铁基-Cr3C2/MoS2耐磨减摩覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD、摩擦磨损试验及XPS对覆层组织、摩擦磨损性能及磨球表面氧化进行了分析。研究表明,熔覆过程中Cr3C2分解主要生成了Cr23C6硬质相;MoS2部分分解形成了CrS微粒,与保留的MoS2一起对覆层材料起到润滑作用。与铁基合金覆层相比,加入Cr3C2/MoS2颗粒后,覆层的摩擦磨损性能显著改善;加入12Cr3C2/6MoS2后,覆层的摩擦因数降低到0.21,仅为铁基覆层的56%,相对耐磨性为其2倍;与Cr12MoV钢相比,铁基-12Cr3C2/6MoS2覆层的摩擦因数仅为其51%,相对耐磨性为其2.4倍。研究表明,覆层表面磨损形式主要是粘着磨损及磨粒磨损,加入Cr3C2/MoS2颗粒相后覆层的磨损程度减轻。XPS分析表明,其磨球表面形成了Cr、Fe的氧化物,对降低磨耗及摩擦阻力有积极作用。     

熔覆电流对FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织与性能的影响

目的 研究等离子熔覆电流对FeCoCrNiMn高熵合金涂层组织与性能的影响。方法 采用等离子堆焊工艺在65Mn钢基体上制备等摩尔比的FeCoCrNiMn高熵合金涂层。通过观察涂层的宏观表面特征来判断等离子熔覆技术制作高熵合金涂层的宏观效果。利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）以及X射线衍射技术（XRD）观察涂层显微组织,并分析涂层的成分和相组成。采用维氏硬度显微测试计测量合金涂层的表面硬度和基体至涂层的层深硬度。结果 等离子熔覆技术制备的合金涂层无裂纹,涂层平均厚度达到2 mm。涂层元素与熔覆粉末元素比例一致,除去部分Fe元素由基体进入涂层之外,涂层依旧为单相FCC固溶体结构,组织形态为枝晶。涂层与基体结合处可以观察到明显的柱状晶区和热影响区（HAZ）。随着电流的增大,枝晶组织逐渐变粗,而FeCoCrNiMn高熵合金涂层的表面硬度逐渐减小,在190 A处,硬度发生突变达到最大值366.3HV,170 A处为最小值258.78HV。沿层深方向,涂层硬度变化不大,热影响区内由上到下,硬度先增大后减小。结论 等离子熔覆技术制备高熵合金涂层有明显的优势,且具有制作大面积表面涂层的潜力,涂层厚度可以达到毫米级。电流大小改变,FCC相组成没有发生改变,而组织结构发生改变,随着电流变大,枝晶组织变粗,涂层硬度逐渐下降。     

液压支架立柱27SiMn激光熔覆铁基合金涂层的性能

采用CO2激光器在液压支架立柱母材27SiMn表面制备了JG-2、JG-3铁基合金熔覆层,分别对其微观组织、成分分布、显微硬度、耐磨性、耐蚀性等进行测定与分析。结果表明:JG-2、JG-3熔覆层无裂纹,与基体呈冶金结合,组织均匀,为较发达的细密枝晶组织;JG-2熔覆层的主要组成相为α-(Fe,Ni)固溶体、Fe4Ni3等,JG-3熔覆层的主要组成相为α-Fe、Fe-Cr、FeCr0.29Ni0.16C0.06等;JG-3熔覆层的平均硬度为609HV10,JG-2熔覆层的平均硬度为542HV10;JG-3熔覆层的磨损失重约为JG-2熔覆层的1/2、立柱母材27SiMn的1/4;极化曲线及参数显示,JG-2熔覆层的耐腐蚀性能更好。     

超高速与常规激光熔覆Fe基涂层微观组织及性能研究

目的 对比研究常规与超高速激光熔覆涂层的微观组织、相结构,明确涂层结构及性能间的构效关系。方法 以27SiMn为基体,分别采用常规和超高速激光熔覆技术制备Fe基涂层。采用扫描电镜(SEM)表征涂层的显微组织,用能谱仪(EDS)分析涂层的元素分布。采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)方法分析涂层的相组成。采用显微硬度计、电化学工作站等测试涂层的硬度分布及电化学特性。结果 常规与超高速激光熔覆涂层组织致密,均无明显气孔和裂纹等缺陷。相较于常规激光熔覆涂层,超高速激光熔覆涂层的晶粒更为细小,涂层成分接近粉末设计成分,晶内和晶间Cr元素分布更为均匀。2种工艺制备的涂层均由马氏体、铁素体和M型碳化物组成,但是超高速激光熔覆涂层所含马氏体和碳化物含量更低,使其硬度低于常规激光熔覆涂层。同时,与常规激光熔覆涂层相比,超高速激光熔覆涂层的自腐蚀电位由–0.56V升高至–0.51V,自腐蚀电流密度由1.3×10^–5A/cm²显著降低至1.5×10^–7 A/cm²。结论 与常规激光...     

Q235钢等离子熔覆Fe基合金+TiC复合涂层组织和性能的研究

利用等离子熔覆技术,在Q235钢基体上熔覆TiC+Fe基合金以获得高硬度的复合涂层.测试了熔覆层的显微硬度,采用金相显微镜、X射线衍射仪研究了熔覆层的组织.结果表明,涂层显微硬度随TiC含量的增加而增大;涂层主要组成为低碳马氏体;TiC主要分布于晶粒内和晶界处.     

等离子原位合成VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层微观组织研究

目的在廉价钢材表面制备原位自生碳化物增强高熵合金基熔覆层,研究熔覆层的微观结构及性能,为进一步探索高熵合金及其复合材料在表面工程中的应用提供实验范例和理论依据。方法利用等离子熔覆法在Q235钢表面原位制备出VC增强的CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0、0.1、0.2,摩尔比)高熵合金基熔覆层,采用X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计,对熔覆层的相结构、微观组织以及硬度进行分析。结果 CoCrCuFeNiMn(VC)x(x=0.1、0.2)熔覆层由高熵固溶体基体相(FCC1+FCC2)以及VC增强相组成。VC呈颗粒状或花瓣状,主要在基体的枝晶间偏聚,少量在枝晶内析出。透射电子显微镜实验结果显示,原位自生VC与基体之间的界面洁净,未发现明显的反应产物,符合原位自生复合材料的界面特征。在一定范围内(x=0~0.2),熔覆层的硬度随着VC含量的增加而升高。结论在Q235钢表面采用等离子熔覆法可以原位制备出VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层,熔覆层与基材呈冶金结合,原位自生VC对基体起到了强化作用。