LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的纳米压入研究

用纳米压入法测定了LY12铝合金微弧氧化陶瓷膜的硬度H和弹性模量E分布,并探讨了陶瓷氧化膜的生长机理。氧化膜的硬度和弹性模量分别为18GPa-32GPa,280GPa-390GPa。靠近膜／基体界面的氧化膜硬度和弹性模量仍然相当高。H和E沿膜深度的分布都存在一个极大值,并同膜内α-Al2O3含量变化是一致的。其形成原因在于微弧区熔融物在膜不同部位冷却速率差异较大。     

6063铝合金微弧氧化膜性能研究

用微弧氧化方法，在6063铝合金基体上制备了微弧氧化膜，对陶瓷层的组成、结构和硬度进行了研究。结果表明，膜层主要由α—Al2O3和γ-Al2O3相组成，膜／基体的界面系次金结合，结合强度高，且硬度和弹性模量有了大幅度的提高。     

激光熔覆TiCp/Ni合金涂层中界面结构及界面硬度与弹性模量分布

利用激光熔覆地了两类ＴｉＣｐ／Ｎｉ合金涂层,与自生ＴｉＣｐ涂层不同,在添加ＴｉＣｐ涂层中,ＴｉＣｐ与基体界面处理观察到ＴｉＣ外延生长及ＣｒＢ,相利用纳米硬度仪研究了涂层中ＴｉＣｐ与基体的界面硬度Ｈ及弹性模量Ｅ的分布。添加ＴｉＣｐ与基体相界面加载的曲线存在位移突进（ｐｏｐ－ｉｎ）现象;原位ＴｉＣｐ界面附近加载曲线不存在ｐｏｐ－ｉｎ现象。原位ＴｉＣｐ相界面附近Ｈ及Ｅ较高并呈现连续梯度分布特征。表明原位     

激光熔覆TiC_p/Ni合金涂层中界面结构及界面硬度与弹性模量分布

利用激光熔覆制备了两类ＴｉＣｐ／Ｎｉ合金涂层与自生ＴｉＣｐ涂层不同,在添加ＴｉＣｐ涂层中,ＴｉＣｐ与基体界面处观察到 ＴｉＣ外延生长及 ＣｒＢ．相利用纳米硬度仪研究了涂层中 ＴｉＣｐ与基体的界面硬度 Ｈ及弹性模量 Ｅ的分布添加 ＴｉＣｐ与基体相界面加载的曲线存在位移突进（ｐｏｐ－ｉｎ）现象;原位ＴｉＣｐ界面附近加载曲线不存在ｐｐｐ－ｉｎ现象．原位ＴｉＣｐ相界面附近 Ｈ及 Ｅ较高并呈现连续梯度分布特征,表明原位ＴｉＣｐ界面具有高的刚度与强韧性．     

SiCp／LD2复合材料的微区力学性能

用ＵＭＨＴ３ 型超显微硬度仪测试ＳｉＣｐ／ＬＤ２ 复合材料界面附近基体中的硬度值, 结果表明,由于热膨胀系数差异, 复合材料中的热残余应力超过基体的屈服极限, 导致界面附近基体内存在热残余应变, 并使基体应变硬化, 因而超显微硬度值的变化可以反映热残余应变的分布状况。界面附近基体的超显微硬度随颗粒尺寸、距界面的距离和颗粒的尖锐程度而变化, 与有关复合材料中热残余应变分布的计算结果吻合。     

ZL104铝合金等离子表面重熔处理

通过对ZL104铝合金表面进行高能束等离子表面改性处理,获得了铝合金表面重熔层组织.采用SEM、EDS、显微硬度等测试方法,对处理后的ZL104铝合金微观结构和硬度进行了研究.结果表明,经过等离子重熔后,铝合金表面重熔层由两部分组成:底部靠近基体界面处的组织为定向生长的胞状晶,顶部为自由生长的胞状晶.表面重熔层晶粒明显细化,晶粒尺寸细化至基体材料的1/10左右,且重熔层的α-Al固熔体中的硅含量呈过饱和状态,重熔层的显微硬度相对于基体材料提高了HV 30～50.     

ZL101铸造铝合金微弧氧化陶瓷层的组织和性能

通过等离子体微弧放电在Al-Si铸造铝合金表面沉积出较厚的陶瓷层。用扫描电镜、X射线衍射分析了膜层的形貌、成分和相组成，用显微力学探针测定了硬度和弹性模量分布，并探讨了陶瓷相的形成机理。陶瓷层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和莫来石相组成，膜外层还含有大量SiO2非晶相。膜外层的硅元素主要来自电解液而不是Al-Si合金基体。硬度和弹性模量在陶瓷层里分布具有相似性。从表面到内部,硬度和弹性模量逐渐增加．并在内层有一个极大值。     

铝的阳极氧化工艺与氧化膜性能

采用硫酸直流阳极氧化在铝表面形成氧化膜,并进行了表面成分深度分布、物相结构、形貌、显微硬度表征。结果表明,氧化膜为无定型Al2O3和Al的夹杂层,O和Al的分布由表及里呈反向变化,硫酸根离子渗入氧化层并在界面处富集,氧化膜的显微硬度较基体有了显著提高。通过正交试验优化了试验工艺条件。     

La2O3对激光熔覆铁基合金层硬度及其分布的影响

通过扫描电镜(SEM)研究了稀土氧化物La2O3对铁基合金激光熔覆层组织形貌的影响，用纳米硬度探针测定了熔覆层与基体界面附近和搭接区的硬度和弹性模量，并用MT3型显微硬度计测试了多道熔覆层硬度的面分布．结果表明，稀土的加入细化了晶粒，减小了二次枝晶间距；近界面和搭接区的纳米硬度和弹性模量有不同程度的提高．硬度面分布测量结果表明，加入稀土后熔覆层的平均硬度(HV)约为500，比未加稀土的提高约50，本文还讨论了稀土作用的机理。     

ZL101合金激光熔凝强化处理

采用5 kW CO2激光器对ZL101合金表面进行激光熔凝强化,用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对熔凝层与铝合金基体的界面结合区的组织结构和显微硬度进行分析。结果表明,重熔后的ZL101显微组织分为熔凝区、热影响区和基体。熔凝区与基体相比,组织明显细化,共晶Si由针条状变为细小颗粒状。表面熔凝区的硬度较基体提高了20%。     

AZ91表面熔滴涂覆Al涂层的研究

采用熔滴涂覆法,在AZ91表面制备了与基体冶金结合、且与涂覆原料性能相近的Al涂层。分析了涂覆界面附近区域的显微组织形貌、相结构及化学成分,并对显微硬度和耐蚀性进行了测试。结果表明,在熔滴涂覆过程中,Mg和Al元素发生了一定程度的扩散,但富Mg液相和富Al液相混溶的过程被限制在一个薄层区域内进行,所得Al涂层的化学成分、显微硬度及耐蚀性均与涂覆原料相近。这个结果说明,通过熔滴涂覆技术,可以制备成分可控的涂层,为利用现有耐蚀耐磨材料进行镁合金的表面防护提供了可能性。     

等离子熔覆高硼Fe-Cr基涂层的组织与性能

采用常压弧光等离子体在碳钢表面制备高硼Fe-Cr基合金涂层.采用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪、显微硬度计等对熔覆层的相、组织和显微硬度进行了分析.结果表明,熔覆层中的主晶相是γ-Fe(Ni),Fe_2 B;熔覆层由大量等边L形、长条状Fe_2 B初晶相、γ-Fe(Ni)与硼化物的共晶体组成,共晶体呈片层状、菊花状.熔覆层与基体呈冶金结合,界面组织呈扇形共晶、树枝晶等形态.熔覆层的硬度为1 100～1 400 HV0.2,约是基体硬度(290 HV0.2)的4倍.靠近熔覆层的基体由于淬火效应硬度提高到600 HV0.2左右.

Abstract：

A harden coating of Fe-Cr based alloy, containing high boron, was produced on midium carbon steel plate by plasma cladding process. The phases, microstructures and microhardness of the cladding coating were investigated by Scanning Electron Microscopy ( SEM ) , X-ray Diffractometer ( XRD ) , Energy-dispersive Spectroscopy (EDS) and microhardness tester. The chief phases of the cladding coating are γ-Fe(Ni)and Fe_2B. The microstructures of cladding coating were consisted of Fe_2B with shapes of equilateral L or lath and eutectic of γ-Fe(Ni)and borides, and the eutectic presented itself with lamella or rosette shape. An excellent metallurgical interface between the coating and the substrate appeared. The micro-structures of the layer near the interface exhibit fan-shaped or dendritic structure. The microhardness value of the cladding coating was 1 100 - 1 400HV_(0.2) and was about 4 times of the substrate (290HV_(0.2)). The microhardness of the substrate near the interface increased to 600HV_(0.2) because of quenching.     

等离子喷涂WC-12Co/NiCrAl复合涂层的摩擦磨损特性

以NiCrAl涂层为粘结层,用等离子喷涂工艺在TC4钛合金表面制备了WC-12Co/NiCrAl复合涂层。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度仪等手段分析了涂层微观形貌、化学成分和显微硬度,并用磨损试验考察了WC-12Co/NiCrAl复合涂层的摩擦磨损特性。结果表明:WC-12Co涂层表面未熔颗粒较多,涂层截面孔隙率为10.2%;WC发生部分分解,出现W2C、Co6W6C等新相;涂层与基体结合界面为机械结合+局部微冶金结合方式;显微硬度为双态Weibull分布,呈现不同位置结构的差异化。WC-12Co涂层表现出良好的减摩及耐磨性能,同载荷下摩擦因数低于基体,磨损失重为基体的1/10,磨粒磨损是其主要磨损机制。     

冷喷涂对2219铝合金搅拌摩擦焊接头残余应力与力学性能的影响

为了改善铝合金搅拌摩擦焊接头残余应力与力学性能,在4 mm厚2219铝合金搅拌摩擦焊接头上表面进行冷喷涂试验,研究分析了冷喷涂前后接头残余应力与力学性能的变化. 结果表明,焊态接头纵向残余应力呈不对称“M”形分布,残余应力峰值位于前进侧靠轴肩附近;冷喷涂后,接头残余应力大幅度降低,残余应力峰值由186 MPa降低至43 MPa.涂层沉积厚度约200 μm,涂层与基体界面产生了较大的塑性变形,基体界面附近组织晶粒得以细化.由于冷喷涂过程的喷丸效应,接头上表面显微硬度平均提高了25 HV,作用深度约1 mm.接头拉伸性能也获得明显改善,抗拉强度提升6.3%,断后伸长率提升78.6%,焊态与冷喷涂态的拉伸试样均在接头前进侧的热影响区附近发生断裂,符合在低硬度区或弱结合面产生裂纹并扩展的弱区断裂的特征.     

Laser cladding of high-entropy alloy on H13 steel

High-entropy alloy layer up to 150 lm in thickness was formed on H13 substrate with a metallurgical bonding at the coating/substrate interface. Simple solid solution phases were formed in the coating layer with a typical microstructure composed of both dendrite and interdendrite. The microstructure at the top of the cladding zone consists of equiaxed grains while that at the bottom consists of columnar grains. The coating layer exhibits great enhancement in microhardness and wear resistance compared with the H13 substrate.     

Effect of coating repair on microstructure and mechanical properties of Ni3Al based alloy IC6

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮｉ3ＡｌｂａｓｅｄａｌｌｏｙＩＣ6,ｗｈｉｃｈｉｓａｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌ,ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＢｅｉｊｉｎ     

喷涂工艺对超音速火焰喷涂Al-Cu-Fe-Si准晶合金涂层性能的影响

目的使用活性燃烧高速燃气喷涂(AC-HVAF)方法制备高质量的Al-Cu-Fe-Si准晶涂层,研究喷涂工艺对涂层性能的影响。方法采用气雾化Al-Cu-Fe-Si准晶合金粉末,利用AK02T型AC-HVAF喷涂系统制备Al-Cu-Fe-Si准晶涂层材料。通过X射线衍射及扫描电镜观察分析准晶合金粉末和涂层的组织与结构,通过电化学工作站、显微硬度计和接触角测试仪等手段分析准晶合金涂层的耐蚀性、显微硬度及抗粘性能。结果对气雾化准晶Al-Cu-Fe-Si合金粉末的研究发现,冷却速率显著影响准晶合金粉末的组织,在冷却速率较快的粉末中形成胞状晶组织,准晶I相含量较高。对准晶合金涂层进行热处理,高温退火显著提高了涂层的硬度,950℃退火12 h后,硬度值达到(724±153)HV0.1。分别对准晶合金涂层和基体45~#钢的接触角进行测量,准晶合金涂层的接触角最大为95°,而45~#钢的仅为79°。通过电化学工作站测试比较涂层的耐蚀性,发现在3.5%(质量分数)的Na Cl溶液中,喷涂在45~#钢和5052铝合金基体上的涂层腐蚀电流密度J_(corr)分别为6.8×10~(-6),2.0×10~(-7)A/cm~2。结论不同粒径的气雾化准晶合金粉末的相组成不同,选择合适的粒径是保证铝基准晶合金涂层质量的前提。对涂层进行合适的热处理可以有效地提高涂层的显微硬度,铝基准晶合金涂层的接触角较45~#钢的高,提高了基体的抗粘性。不同基体上制备的准晶合金涂层的耐蚀性有很大差异,5052铝合金基体上的准晶涂层耐蚀性优于喷涂在45~#钢基体上的涂层。     

Laser Surface Cladding of Plastic-Molded Steel 718H by CoCrMo Alloy

With the purpose of enhancing the surface properties of plastic-molded steel 718H, in this study, a wear-resistant CoMoCr alloy cladding layer was obtained using laser surface cladding technology. Laser surface cladding was carried out by melting the CoMoCr alloy powder (particle size 15-45???m) supplied through a pneumatically driven powder delivery system with a 5-kW continuous wave (CW) CO₂ laser with the wavelength 10.6???m. The microstructure, chemical composition, and wear resistance of the cladding coating were revealed by optical microscope (OM), scanning electron microscope(SEM), energy-dispersive x-ray analysis (EDX) and sliding wear machine. The microstructure of the cladding layer was found to consist of three zones: a top cladding zone mainly comprising CoMoCr; an internal zone comprising a cellular microstructure; and the interface zone which was a mixture of CoMoCr and 718H substrate. Compared to the 718H steel substrate with a microhardness of 345?Hv, the microhardness of the cladding coating showed a significant improvement, with its value increasing to 794?Hv. The wear results confirmed that the wear resistance was enhanced after laser cladding CoMoCr alloy powder.     

AISI1045钢表面激光熔覆FeCoCrNiAl0.5Ti0.5涂层的界面特性及摩擦性能

激光熔覆高熵合金涂层摩擦磨损行为的研究主要聚焦在涂层表面,鲜有对熔覆层/基体界面区域的摩擦学行为进行研究。为了提高AISI 1045钢的耐磨性,采用激光熔覆技术在AISI 1045钢基体表面制备宏观形貌良好、组织均匀的FeCoCrNiAl_0.5Ti_0.5高熵合金涂层。利用OM、XRD、SEM、EDS和摩擦磨损测试仪对激光熔覆FeCoCrNiAl_0.5Ti_0.5涂层的微观结构、物相组成、界面特性和摩擦磨损性能进行研究。通过对FeCoCrNiAl_0.5Ti_0.5涂层XRD图谱和元素分布分析发现,涂层主要由面心立方(Fe,Ni)相和体心立方相(BCC)形成的共晶组织及其中弥散分布着的Ni Al金属间化合物构成。硬度测试表明,从涂层顶部到基体,涂层、稀释区、热影响区和基体的平均显微硬度分别为518±20、561±63、473±81和217±12 HV0.2。涂层/基体界面区域生成了Cr₂₃C₆,在摩擦过程中会形成一层摩擦...     

激光参数对Ni基熔覆层结构及耐磨性的影响

采用热喷涂预置和激光熔覆方法在Q235钢基体上熔覆Ni基合金涂层和Ni/WC复合涂层，研究激光功率对涂层微观结构的影响。结果表明，选择合适的激光输出功率，可获得组织分布均匀、低稀释率、与基体结合良好的合金涂层；在Ni/WC复合涂层中，合理的激光功率使WC颗粒部分熔化，并在颗粒周围重新凝固并析出针状碳化物，这既有利于提高涂层的硬度又能使未熔化的WC颗粒与涂层内合金溶剂牢固结合。激光功率较大时涂层内WC颗粒烧损并沉底，沉积在涂层底部的WC颗粒，使基体到涂层的性能发生突变，这样既容易引发裂纹及疲劳破坏，又不利于涂层表面的耐磨。