激光熔覆制备Fe3Al覆层的研究

以纯Fe3Al粉为原料在钢基体表面激光熔覆制备Fe3Al金属间化合物。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射实验方法等对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与物相结构的分析。实验结果获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂，但存在少量裂纹的合金层，合金层与基体间完全冶金结合；熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成，覆层组织为粗大等轴状晶团，等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成，一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向。熔覆合金层显微硬度约为500HV。     

钢基表面单道激光熔覆Fe3Al金属间化合物的研究

以纯Fe3Al粉末为原料,采用同步送粉式激光熔覆工艺在低碳钢基体表面合成Fe3Al金属间化合物.利用金相显微镜、扫描电镜与X衍射实验方法对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.结果表明,激光熔覆功率对合金层品质有较大影响,本实验在2 kW激光熔覆功率条件下获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂、裂纹等缺陷的熔覆层,熔覆表面有一定起伏的合金层,合金层与基体间完全冶金结合;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,熔覆层组织为细小等轴状晶粒,等轴晶内部由大量更为细小的条状Fe3Al晶粒构成.     

Fe3Al金属间化合物激光熔覆层的组织结构

以纯Fe3Al粉为主要原料在钢基体表面激光熔覆Fe3Al金属间化合物。利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射等法对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织及相结构的分析。实验结果获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂物,但存在少量裂纹的合金层,合金层与基体间完全冶金结合;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,覆层组织为粗大等轴状晶团,等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成,一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向。     

等离子熔覆制备Fe3Al金属间化合物的组织结构

为了提高钢铁表面的抗高温腐蚀性能,应用电弧喷涂和等离子弧熔覆方法在碳钢表面制备Fe-Al金属间化合物涂层。通过对熔覆层及其与钢基体界面的组织结构分析,认为该方法可以在钢基表面获得致密、无夹杂的铁铝金属间化合物层,合金层与基体间完全冶金结合;熔覆层主要由Fe3Al,FeAl和α-Fe相构成。在试验条件下所获得的铁铝合金层,其最高显微硬度可达到514HV。     

激光熔覆制备Fe-Al金属间化合物覆层

分别以纯Fe3Al粉、铁基合金粉 铝粉为原料,采用激光熔覆工艺在钢基体表面制备Fe-Al金属间化合物.利用扫描电镜、能谱仪与X射线衍射等方法对熔覆合金层以及与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.结果表明,采用这两种原料均可以获得与基体之间良好冶金结合的Fe-Al合金覆层,覆层组织致密,均与基体实现了良好的冶金结合;直接熔覆Fe3Al工艺的覆层存在裂纹现象,而铁基合金粉 铝粉反应合成工艺的覆层组织含少量孤立微孔隙,但无裂纹缺陷;直接熔覆Fe3Al的覆层组织由粗大的等轴状晶团构成,等轴状晶团内部及晶界由大量极细小的板条状Fe3Al晶粒构成,许多相邻板条晶之间具有一致的晶体取向;反应合成工艺的覆层组织主要由大量细密、均匀的树枝晶构成,树枝晶所含元素的原子比Fe:Al:Ni:Cr:Si大约为55:24:8:8:5.     

45钢表面激光熔覆Al_2O_3陶瓷涂层的研究

采用SEM,TEM及EDAX等手段研究了45钢表面Al2O3－NiCrAl复合陶瓷涂层的组织结构,实验结果表明：Al2O3－NiCrAl复合陶瓷等离子喷涂层的组织呈层片状,面层由α－Al2O3和少量的γ－Al2O3组成,Al2O3与NiCrAl及NiCrAl与基体间均为机械结合界面：激光熔覆层组织为单一的α－Al2O3柱状晶、过渡合金与基体间形成了良好的冶金结合界面,Al2O3与NiCrAl间的界面结合状况得到了明显的改善,在激光熔覆过程中存在着分层凝固机制．熔敷层硬度达2423－2664HV0．2     

Q235钢氩弧熔覆铁基合金涂层的耐磨性研究

和用氩弧熔覆技术,选择合适的工艺参数,在Q235钢材表面熔覆了铁基合金耐磨涂层.通过金相显微镜和SEM分析了熔覆涂层的显微组织,并测试了涂层的显微硬度和耐磨性.结果表明,在Q235钢表面制备了以马氏体组织和γ-(Fe-Cr-Ni-C)合金固溶体为基体,以(Cr,Fe)7C3、Fe3C、Fe2B等化合物为增强相的合金涂层;涂层的显微硬度可达600 HV;涂层的耐磨性较基体提高近8倍.在低碳钢表面熔覆一层耐磨材料,既保留了低碳钢较高的塑、韧性,又提高了表面层的硬度和耐磨性.     

Ni_3Al金属间化合物激光熔覆层的组织与性能

以镍粉及铝粉的混合粉末为熔覆材料,配比了Ni_3Al粉末成分,采用激光熔覆技术,在Q235钢基体表面制备了Ni Al合金涂层,分析了涂层的组织结构及形成机理,研究了其抗高温氧化性能。结果表明:采用合适的激光熔覆参数可以获得表面质量及结合性能良好的Ni Al合金涂层,涂层主要由γ'-Ni_3Al及γ-Ni构成。涂层组织均匀细密,没有明显的方向性。涂层显微硬度约为基体的2.6倍,抗高温氧化性能约为基体的4倍。     

等离子熔覆添加碳化钨的铁基合金涂层的研究

为了提高钢铁材料表面的硬度和耐磨性,采用等离子弧在Q235钢基体上熔覆添加50%镍包WC的Fe-Cr-B-Si合金粉末,制备了具有冶金结合的复合涂层.采用SEM、EDS、XRD等研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度分布.结果表明:Q235钢表面经等离子熔覆形成的复合涂层中,WC颗粒部分溶解于铁基合金,WC颗粒与涂层界面形成厚达数微米的反应层,有效提高了涂层与WC的界面结合强度.涂层由基体组织γ-Fe枝晶,颗粒状WC、Fe3W3C、Fe6W6C、W2C等相组成,其显微硬度可达560～820HV0.2.     

混凝土输送管内表面激光强化研究

通过显微组织观察、硬度测试、磨损对比试验等对20钢钢管内表面激光熔覆Mn—Cr—WC—Fe复合合金层的性能进行了分析，结果表明，激光熔覆层的组织细小、均匀，硬度明显高于基体硬度，相变区的硬度也得到了较大的提高，熔覆处理后的试样不仅耐磨性能好于处理前，而且由于熔覆层存在大量的Mn元素，在磨损时产生位错强化，进一步提高了抗磨损性能。     

Al-Fe金属间化合物对复合板界面结合的影响(英文)

对固态铝和固态铁界面金属间化合物的生长及金属间化合物对界面结合的影响进行了研究。结果表明,固态铝和固态铁热处理后的界面主要包括Fe2Al5和FeAl3化合物层,金属间化合物恶化了界面结合强度。在拉剪测试中,断裂主要发生在Fe2Al5或FeAl3化合物层,断裂的位置主要取决于化合物层内部的缺陷,包括微裂纹和空洞。热膨胀系数不匹配产生的应力导致内部微裂纹产生,内部孔洞产生的原因是Kirkendall效应。该研究对铝和铁的焊接与连接,尤其是对铝钢复合板的制备,奠定了一定的基础。     

42CrMo钢表面Fe-WC激光熔覆层的组织与性能

用同轴送粉的方式在42CrMo表面激光熔覆Fe-WC合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪观察分析熔覆层的显微组织特征、WC陶瓷颗粒对熔覆层组织性能的影响、WC陶瓷颗粒分布特征及WC周围块状共晶物的组成成分;用显微硬度计、摩擦磨损试验仪、高精度电子天平测量基体与熔覆层的性能及质量损失,分析了引起性能曲线变化的原因。结果表明,熔覆层底部到顶部的组织变化为平面晶、晶界明显的胞状晶、交错生长的柱状树枝晶、排列紧密的胞状晶、方向均一的柱状树枝晶;WC陶瓷颗粒具有细化枝晶、阻断枝晶生长,增强熔覆层性能的能力;WC陶瓷颗粒在熔覆层中聚集分布,形成较宽的陶瓷带;WC陶瓷颗粒周围的块状共晶物是由WC部分分解得到的,其组成元素包括C、W、Fe、P、Cr。熔覆层平均硬度达到850 HV0.3,是基体平均硬度的3.4倍。摩擦因数为0.275左右,比基体小0.525。基体的质量损失是熔覆层的11倍多。说明Fe-WC合金熔覆层能够有效提升基体的硬度及其抗磨损能力。     

2.25Cr-1Mo钢TIG堆焊Fe_3Al合金的研究

通过TIG堆焊工艺试验,建立了填充金属Al含量与Fe-Al合金堆焊层中Al含量之间的对应关系,研究了Al含量对堆焊层裂纹倾向、显微组织、力学性能以及断裂特征的影响规律,确定了获得Fe3Al合金堆焊层所要求的焊丝中Al含量范围,为研制开发Fe3Al堆焊焊丝提供了依据。     

铁/铝爆炸复合双金属管界面的结合性能

采用爆炸焊接法制备Fe/Al双金属复合管,为表征复合管界面的结合性能进行了压缩、压扁及压剪实验。实验结果表明,复合管结合良好,其界面强度大于纯铝层的抗剪强度,并且能够承受轴向和径向变形。利用扫描电子显微镜观察了原始界面形貌。测试结果表明,结合良好的复合管界面呈波状或直线状。采用液压胀形工艺以Fe/Al双金属复合管制备出复合管正三通,发现良好的界面结合对铁/铝双金属管的塑性成型具有重要作用。     

Microstructure of aluminized stainless steel 310 after annealing

The aluminized coating on type 310 stainless steel prepared by high-activity Al pack cementation method has been annealed at 900 °C for 12 h to transform the brittle δ-Fe₂Al₅ phase into the more ductile β-FeAl phase. The microstructure is studied in detail with transmission electron microscopy. The thick outer layer has β-(Fe, Ni)Al as matrix with cube-like Cr₂Al precipitates. The interfacial layer has a thin layer of metastable FCC phase (layer I) and then mixed β-(Fe, Ni)Al grains and α-(Fe, Cr) grains (layers II and III). The Cr₂Al precipitates are present in the β-(Fe, Ni)Al grains in layer II but not in those in layer III, while β-FeAl precipitates are present in the α-(Fe, Cr) grains in both layers. The orientation relationships between various phases, the formation of the layers, and the precipitation of Cr₂Al in β-(Fe, Ni)Al are discussed.     

爆炸焊接铝/不锈钢薄壁复合管界面的微观分析

采用扫描电镜、能谱仪和显微硬度计对爆炸焊接铝，不锈钢薄壁双金属复合管界面的显微组织、成分和硬度梯度进行了分析研究。结果表明，结合良好的薄壁铝，不锈钢复合管的结合区界面，是平直界面和平直至波形过渡的非稳态波形界面二者混合出现；元素在界面扩散主要是Fe，Cr，Ni元素向Al层内进行扩散，Al元素向不锈钢层内扩散量极少，界面附近不锈钢侧有明显硬化现象；由于热影响消除了铝层硬化现象。在Al侧出现的由超塑流变造成的组织变化，并没有从硬度分布表现出来；需要严格控制爆炸焊接静态参数，尽量减少Al-Fe化合物脆性相生成量。     

Effect of Al and Al/Mo addition on microstructure and magnetic properties of sintered Nd22Fe71B7 magnets

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉ ｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｎｔｅｒｅｄＮｄ Ｆｅ Ｂｍａｇｎｅｔｓｐｌａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｈｅｉｒｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ[1,2 ].Ｅａｒｌｉｅｒｓｔｕｄｉｅｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｏｍ ｐｏｓｅｄｏｆａＮｄ ｒｉｃｈｐｈａｓｅａｎｄａｓｍａｌｌａｍｏｕｎｔｏｆＢ ｒｉｃｈｐｈａｓｅ[3].Ｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎ…     

Surface modification of low carbon steel substrate by Al-rich clad layer applied by GTAW

Low cost and good properties of low carbon steels introduce this material suitable for a wide variety of industrial applications. Developing overlays cladding with desired properties on the surface of these steels seems to be the best way to increase the corrosion and wear resistances of low carbon steels. In the present research, the solidification sequence and the characteristics of Al base weld cladding on AISI 1006 substrate were studied. The optical and scanning electron microscopic studies revealed the formation of acicular-like intermetallic compounds in the clad overlayer. XRD phase analysis illustrated that the clad layer consisted of ordered Fe₃Al and FeAl₃ intermetallic compounds in the FeAl intermetallic matrix. The formation of these intermetallics in the Fe–Al overlayer cladding resulted in a significant improvement of hardness and oxidation resistance of Fe–Al cladded samples.