Cr_3C_2对Cr12钢光纤激光铁基熔覆层组织与硬度的影响

以Cr12冷作模具钢为基材,采用光纤激光在其表面熔覆铁基合金粉末。研究了Cr_3C_2含量对激光熔覆层组织和性能的影响。结果表明,Cr_3C_2/Fe基激光熔覆层的相组成主要为Ni-Cr-Fe、Cr_3C_2、Cr_7C_3、Cr_(23)C_6、[Fe,Ni]等相。加入Cr_3C_2可提高该熔覆层的显微硬度。随着Cr_3C_2含量的增加,熔覆层组织逐渐细化。晶粒的形貌由粗大的树枝晶过渡到细小块状和圆钝化的树枝晶。     

Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能研究

目的比较不同系列Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能,并探讨其空蚀机理。方法采用XRD方法分析了氧乙炔火焰喷熔工艺制备的NiCrBSi、WC增强Ni基、NiCrBSiCuMo合金喷熔层的组织结构,采用洛氏硬度计测量了喷熔层的硬度,通过CorrTest电化学测试系统分析了喷熔层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能,使用超声波振动空蚀仪对喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能进行了研究。结果 NiCrBSiCuMo合金喷熔层在NaCl溶液中具有优异的抗腐蚀性能。该喷熔层中除含有Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Cr_3C_2、Cr_2B硬质相外,还存在细化涂层组织、改善涂层韧性的Mo_2C与MoSi_2相,其硬度与NiCrBSi合金喷熔层相近(约58HRC),在3.5%NaCl溶液中空蚀16 h的累积体积损失分别为NiCrBSi和WC增强Ni基合金喷熔层的65%与51%。WC增强Ni基合金喷熔层在含有NiCrBSi喷熔层中Cr的碳化物、硼化物硬质相的基础上,还含有WC与W_2C硬质相,虽然喷熔层具有较高的硬度(59.3HRC),但在NaCl溶液中的腐蚀电位较低,腐蚀电流密度最大,抗空蚀性能较差。结论 NiCrBSiCuMo合金喷熔层在NaCl溶液中具有最优异的抗空蚀性能,WC的加入使Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能减弱。     

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。     

单晶高温合金NiCr-Cr_3C_2熔覆层的微观组织

采用真空粉末熔覆工艺在镍基单晶高温合金表面制备了致密的NiCr-Cr_3C_2熔覆涂层,并采用SEM/EDS,XRD,EPMA等手段分析了熔覆层及界面的微观组织。结果表明,真空粉末熔覆层中主要由Ni_3Si,Cr_3Si,Cr_7C_3,γ-Ni,γ′-Ni_3Al及γ+γ′共晶组织组成,熔覆层显微硬度是基体硬度的2~3倍。界面处附近由于元素互扩散,在靠近熔覆层侧生成了大量的MC型碳化物;而在靠近基体侧,由于枝晶轴与枝晶间组织与成分差异,析出了形态各异的碳化物,并分析了"十字花状"碳化物的演变过程。     

Cr12MoV模具钢激光熔覆Ni基、Co基合金的组织与性能

利用5kW的横流CO2激光器在Cr12MoV钢表面分别熔覆Stellie6和Ni60合金粉末，并利用X射线衍射、光学显微镜分析了合金熔覆层的金相组织和相组成；测量了合金熔覆层的显微硬度，并用M-200环-块磨损试验机研究了其磨损性能。结果表明，激光处理层存在熔覆区、结合区和基体热影响区三个区域。由于基材为淬火组织，故在热影响区中存在二次淬火区和回火区，最高硬度存在于二次淬火区。Stellie6合金熔覆层由枝晶Co基固溶体及Cr23C6、Cr7C3和CoCx碳化物、WC等相组成；Ni60合金熔覆层由Ni基固溶体及NiCrFe相、γ-Fe基固溶体、Cr23C6、Cr7C3型碳化物和Cr2B硼化物等相所组成。Ni60合金熔覆层比Stellie6合金熔覆层具有更高的硬度，Ni60熔覆层的耐磨性要比Stillite6熔覆层好。     

Ni60对AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层的影响

采用等离子熔覆技术,在Q235钢基体上制备了添加Ni60合金的AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层。利用XRD,SEM和EDS研究了涂层的显微组织和相组成,并测试了其显微硬度。结果表明,合金涂层主要由BCC枝晶和FCC枝晶间组织构成,添加Ni60后枝晶间还生成了长条状的Cr_7C_3相,枝晶内的Cr_7C_3相为颗粒状。添加Ni60后涂层硬度最大值达到690 HV0.2,明显高于未添加Ni60涂层的370 HV0.2,涂层硬度提高的主要原因是添加Ni60后涂层中生成了硬质相Cr_7C_3。     

Ni包B_4C陶瓷颗粒增强Ni基合金激光熔覆层的性能

利用3 kW高功率半导体激光器,在304钢基体上制备不同含量Ni基Ni包B_4C复合陶瓷涂层,分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微组织、物相、硬度及耐磨性进行研究。结果表明:熔覆层主要由γ-Ni固溶体、B_4C、Fe_3B、Ni_4B_3、Cr_5B_3、CrB、Cr_3C_2、Cr_2Ni_3等物相组成;熔覆层底部晶粒以近似垂直于基体界面的细小树枝晶的形态生长的,中部以一定方向柱状晶和树枝晶存在,上部是杂乱无章的等轴枝晶;Ni包B_4C含量为40%时,熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,与基体冶金结合,显微硬度最高1261 HV,是基体的5.7倍,耐磨性也相对较好,是基体的12倍。     

激光功率对Cr12钢铁基熔覆层的组织和显微硬度的影响

以铁基合金为熔覆粉末材料,采用不同激光熔覆功率进行单层单道激光熔覆,分析了光纤激光功率参数对熔覆层组织和性能等方面的影响。结果表明,随着激光功率的增加,激光熔覆层的显微组织形态由胞状晶和柱状树枝晶向树枝晶转变。其他工艺参数不变,组织中的晶粒尺寸随着激光功率的增大而增加。熔覆层显微硬度随距熔覆层表面距离的增加而增加,在距表面0.8mm处达到峰值,随后降低至母材硬度值附近,当激光功率为700W时,0.8 mm处显微硬度值最大,硬度HV_(0.2)为681.16。熔覆层中所含有的主要物相为Fe_(0.94)Ni_(0.054)、[Fe,Ni]、Cr_3C_2和Cr_(23)C_6。     

激光熔覆添加稀土Ni基合金涂层的组织

为提高零件表面的耐磨性和耐蚀性,采用CO2激光器在45钢表面熔覆添加稀土的Ni-Cr-B-Si合金粉末,获得了与基体呈冶金结合的、性能良好的镍基涂层。采用扫描电镜、X射线衍射、显微硬度计对熔覆层的界面组织、显微硬度、物相等做了分析。结果表明,激光熔覆添加稀土的Ni基合金涂层组织由平面晶、胞状晶、柱状树枝晶组成,涂层具有较高的硬度,稀土变质的激光熔覆处理对提高低碳钢性能具有重要的指导意义。     

TC4合金表面熔覆石墨烯增强钛基复合涂层的组织及性能

目的 通过氩弧熔覆技术在TC4合金表面制备石墨烯增强钛基复合涂层,以改善其耐磨性能.方法 将钛粉和石墨烯在球磨机中充分混合.将混合后的粉末涂覆于TC4合金表面,采用氩弧熔覆技术将预涂覆粉末熔化,制备出陶瓷颗粒增强钛基熔覆层.采用X射线衍射分析仪分析涂层的物相,利用光学显微镜、扫描电子显微镜分析熔覆层中颗粒相的组成及分布.采用显微维氏硬度仪和摩擦磨损试验机,测试熔覆层的显微硬度和磨损性能.结果 熔覆层厚度可达1 mm,且表面及横截面没有气孔、裂纹等缺陷产生,物相主要包括TiC和 α-Ti.熔覆层中不同区域的组织存在差别,涂层的中上部组织主要为树枝晶,底部组织中树枝晶逐渐减少.熔覆层与基体呈冶金结合,组织致密.增强相TiC以颗粒状和花瓣状形式存在.石墨烯增强钛基复合涂层的显微硬度高达845.4HV.在相同磨损条件下,TC4合金基体与熔覆层的磨损量分别是0.153 g和0.0123 g,熔覆层的磨损量明显降低.涂层的磨损机制主要是磨粒磨损.结论 与TC4合金基体对比,熔覆层的显微硬度提高约2.5倍,耐磨性提高12倍.氩弧熔覆原位自生TiC陶瓷颗粒增强钛基熔覆层可显著提高TC4合金表面的耐磨性.     

合金元素对铁基耐磨堆焊合金性能的影响

采用碳弧堆焊方法成功研制了一种耐磨料磨损铁基堆焊合金,该合金为多元复合强化合金,合金系为Cr-B-Ni-W-V.通过对比堆焊层的平均硬度、磨料磨损试验的磨损失重及微观组织的分析,研究了堆焊合金系统的耐磨料磨损性能.同时系统地讨论了合金元素Cr,B,Ni,W,V对堆焊层金属的组织、硬度和耐磨性的影响规律,从而确定了堆焊合金系统的最佳合金元素含量.结果表明,Cr元素的含量为24.5%～25.5%,B元素的含量为1.30%～1.40 %,W元素的含量为3.9%～4.2%,V元素的含量为3.0%～3.2%时,堆焊合金系的配比适当,堆焊层具有较好的硬度及耐磨性.     

合金元素Nb对电弧熔炼Co-Al-W合金显微组织的影响

利用光学显微镜、XRD和扫描电子显微镜等对电弧熔炼Co-8.8Al-9.8W及Co-8.8Al-9.8W-2Nb合金组织进行观察与分析,研究元素Nb对Co-Al-W合金显微组织的影响。结果表明,Co-Al-W合金的相组成主要为γ相+沉淀析出的γ’-Co3(Al,W)相。Nb的加入有利于γ’相的存在,显著提高Co-Al-W合金的硬度,且细化晶粒。     

AM60镁合金与铜合金及铝合金偶接后的大气腐蚀行为

研究了AM60铸造镁合金与H62铜合金、LY12铝合金组成的电偶对在北京地区室外曝晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果表明:镁合金始终是电偶对中的阳极,当其与H62铜合金和LY12铝合金偶接时,其腐蚀速率增加1～7倍;镁合金与H62铜合金偶合后,其大气电偶腐蚀效应大于其与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应;在6个月的实验周期内,随着曝晒时间的延长,镁合金在北京地区大气环境中的电偶腐蚀效应呈上升趋势;试样表面润湿时间短是造成AM60镁合金在北京曝晒第一个实验周期(2003.12～2004.2)的电偶腐蚀低于第二个由实验周期(2004.3～2004.5)的主要原因;北京地区高自然降尘量对镁合金电偶腐蚀将起到加速的作用.     

钯合金与镍合金的真空钎焊工艺

探讨了真空钎焊钯合金与镍合金的工艺，并以探测器为例分析了其加热速率、保温时间、真空度和冷却速率对钎焊接头质量的影响，优化了其钎焊工艺参数。提出的钎焊工艺参数对生产具有重要的参考价值。     

添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响

利用化学浸泡实验法和电化学测试法研究了添加硅钙合金对AM60镁合金耐腐蚀性能的影响。结果表明,硅钙合金加入后细化了AM60合金的显微组织、形成了新的耐腐蚀相—Mg2Si相、使β-Mg17Al12相的含量增多,从而使合金的腐蚀电位正移、腐蚀电流密度和腐蚀速率降低,合金的耐腐蚀性得到有效改善。     

Preparation of casting alloy ZL101 with coarse aluminum-silicon alloy

The coarse Al-Si alloy produced by carbothermal reduction of aluminous ore contains 55% Al, 25% Si and some impurities. The main impurities are slag and iron. The process of manufacturing casting Al-Si alloy ZL101 with the coarse Al-Si alloy was studied. The phase constitution and microstructure of the coarse Al-Si alloy, slag and ZL101 were examined by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. The results show that the content of silicon and iron in the casting alloy reduces with the increase of the dosage of purificant and manganese, but increases with the rise of filtering temperature. It is found that casting Al-Si alloy conforming to industrial standard can be produced after refining by using purificant, and removing iron by using manganese and added magnesium.     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能

为了提高涡轮叶尖端部的耐磨性能,以钴基合金粉末为涂层原材料,利用CO2激光器,在镍基合金表面上熔覆了优质耐磨涂层.采用销盘式摩擦磨损试验机进行了镍基合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损试验.试验结果表明,镍基合金的平均摩擦系数为0.48,钴基合金涂层的平均摩擦系数为0.30,钴基合金涂层的平均磨损量低于镍基合金材料,说明钴基合金涂层具有较高的耐磨性.     

Fatigue property comparison of TIG welded joints of magnesium alloy and aluminum alloy

The fatigue properties of the TIG welded joints of both AZ31B magnesium alloy and 5A06 aluminum alloy were investigated.The four types of welded joints were used in fatigue tests,such as butt joints,transverse cross joints,fillet joints and lateral connecting joints.The fatigue strengths at 2×10~6 cycles of the four welded joints of AZ31B magnesium alloy are 39.0 MPa,24.4 MPa,32.1 MPa and 24.2 MPa,which are 55.0%,42.2%,78.0% and 50.2% of that of 5A06 aluminum alloy,respectively.The fatigue strength levels at slope m=3 of the aluminum alloy's welded joints are mostly higher than the FAT recommended by the International Institute of Welding (IIW),while those of the magnesium alloy's welded joints are all lower than the FAT.It is indicated that the FAT of magnesium alloy's welded joints should be established as early as possible in order to be applied in the design of magnesium alloy's welded structures.     

Ni基合金基体激光熔覆Co基合金涂层的微观组织与性能

利用CO2激光热源在Inconel 600镍基合金基体上熔覆制备了纳米稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金涂层,并对涂层的组织及性能进行了分析。结果表明,Co基合金激光熔覆涂层由界面熔合区、柱状枝晶区及熔覆金属中心胞状区3个区域构成。稀土Y2O3/Co-Cr-W系钴基合金复合涂层距离表面2 mm左右显微硬度最高,为938.9 HV,而Inconel 600基体显微硬度只有362.0 HV。钴基合金涂层的耐磨性也大大高于基体组织,磨损40 min时磨损量为0.7 mg,只有基体组织的2.73%。     

Broad-beam laser cladding of Al-Si alloy coating on AZ91HP magnesium alloy

In the present study, an attempt was made to improve the wear resistance and the corrosion resistance of AZ91HP magnesium alloy by laser cladding Al-Si eutectic alloy. The results showed that the clad layer mainly consisted of Mg₂Si, Mg₁₇Al₁₂ and Mg₂Al₃ phases. The microstructure of the bonding zone changed from columnar grains to equiaxial grains along the direction of heat-flow. The heat-affected zone consisted of α-Mg and α-Mg + β-Mg₁₇Al₁₂ eutectic. The formation of multiple Mg intermetallic compounds allowed the clad layer to exhibit higher hardness, better wear resistance and corrosion resistance.