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。     

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。     

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.     

钢基表面激光熔覆Fe3Al的组织结构

以纯Fe3Al粉为原料，采用预置方式在钢基体表面激光溶覆Fe3Al金属间化合物。利用金相显微镜、扫锚电镜与X衍射试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。试验结果获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂、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；熔覆合金层由单相Fe3Al构成，覆层组织为粗大的柱状晶团，柱状晶团内包含大量极细小的板条状Fe3Al晶粒，一些相邻的板条晶之间具有基本相同的晶体学取向。熔覆合金层显微硬度约为500HV。     

灰铸铁激光熔覆铁基和镍基粉末的比较*

采用高功率横流CO2激光器,以铁基和镍基合金粉末为熔覆材料,用同步送粉法在灰铸铁基体材料上进行激光熔覆试验,并对熔覆层组织和性能进行比较分析。结果表明,激光熔覆镍基时覆层内的组织较铁基合金熔覆层组织均匀细致;熔覆镍基和铁基粉末合金层与基体结合紧密成冶金结合;结合区的组织晶粒细小,合金碳化物含量高,其硬度也最高。用正交试验法分析激光功率、扫描速度、熔覆层数对熔覆效果、表面硬度的影响规律,获得激光熔覆层表面硬度显著提高;对表面硬度影响最大的因素是扫描速度,其次是激光功率,熔覆层数则影响不大。熔覆Fe35合金粉末综合优化参数为扫描速度300mm/min、激光功率4.0kW、熔覆二层。熔覆Ni20A合金粉末优化参数为扫描速度400mm/min、激光功率4.0kW。     

激光熔覆原位自生碳化钨陶瓷涂层的研究

使用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,在45钢表面通过激光熔覆自熔性碳化钨陶瓷涂层,提高熔覆层组织和性能。对涂层的硬度和显微组织进行分析。结果表明:激光功率1200 W、扫描速度2 mm/s、送粉电压7 V时,熔覆层的平均洛氏硬度约是基体平均硬度的2.6倍;熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,熔覆层中上部的晶粒细小,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合牢固。     

激光熔覆修复铜合金零件的工艺研究

研究了铜合金表面激光熔覆修复工艺和熔覆层组织.结果表明,采用优化的激光功率和扫描速度,可在黄铜基体表面熔覆与基体呈冶金结合、无裂纹的锡青铜合金修复涂层;其熔覆层组织具有快速凝固特征,熔覆层从下到上分别为细小胞状晶、粗大树枝晶、细小枝晶和胞状晶组织.     

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合金熔覆层的显微组织和力学性能.结果 与激光熔覆层相比,获得的高速激光熔覆层均匀致密,无裂纹,孔隙与夹杂较少,与基体形成良好的冶金结合.激光熔覆层的组织以粗大的柱状晶为主,高速激光熔覆层的组织以尺寸为5～10μm的细小晶粒为主.高速激光熔覆层与原始粉末的物相一致,包含(Fe,Ni)、Cr0.19Fe0.7Ni0.11和Fe-Cr等相.激光熔覆层与原始粉末的物相有所差别,高能量密度导致CaNi3C0.5金属间化合物的生成.高速激光熔覆层的平均硬度为604HV0.3,相比激光熔覆层(543HV0.3)提高了9.4％.结论 高速激光熔覆的总能量较低,为激光熔覆总能量的77.9％,其中高速粒子携带的动能占高速激光熔覆总能量的17.7％.高速激光熔覆可实现低能量下的高效熔覆,熔覆层的组织更加细小,成分更加均匀,硬度更高.     

铝青铜片与Q345钢激光熔覆工艺与组织

采用单道熔覆试验,在Q345钢表面激光熔覆铝青铜片,研究激光功率和扫描速度对熔覆层组织及显微硬度分布的影响。结果表明,激光熔覆铝青铜覆层内组织致密,与基体呈冶金结合,随着激光能量密度的增加,熔覆层组织逐渐由细小等轴晶向大量树枝晶过渡,覆层无气孔、裂纹等缺陷。覆层中主要有α相、β相、γ2相、κ相以及Fe相。热影响区硬度最高,覆层次之,基体硬度最低。随着扫描速度的增加,覆层硬度逐渐增加,随着激光功率的增加,覆层硬度逐渐降低。     

层间停光时间对多层激光熔覆影响实验研究

采用Fe基合金粉末在Q235D钢表面进行多层激光熔覆实验,得到的熔覆层表面比较光滑平整、粗糙程度较小,没有宏观裂纹和气孔出现,通过金相组织观察发现熔覆层组织晶粒的尺寸比较细小,熔覆层组织较好,无裂纹,基本无气孔出现,熔覆层与基体冶金结合较好。实验分别采用不同的层间停光时间进行多层激光熔覆,结果发现:多层熔覆时当停光时间较短时,熔覆层整体的显微硬度值会随着熔覆层数的增加而有所下降,并且熔覆层硬度的变化规律为:与基体结合的第一熔覆层硬度最高,往上层依次逐级降低,最后一层的硬度最低;当停光时间较长时,熔覆层的整体显微硬度值同样也会随着熔覆层数的增加而降低,而各熔覆层变化规律有所不同的是与基体结合的第一熔覆层硬度最低,往上层依次逐级升高,最后一层的硬度最高。实验结果对实际生产有重要的研究和应用价值。     

等离子熔覆技术在导辊上的应用

为提高轧机导辊的耐磨和抗开裂性能,采用等离子熔覆技术,在45钢表面熔覆Al2O3掺杂Fe-Ni基高温耐磨合金涂层,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪研究熔覆层的组织结构,并在实验室研究基础上进行生产现场试验。结果表明:熔覆层组织细密均匀,其主要物相为γ-(Fe,Ni)、(Cr,Fe)7C3和少量FeAl、Fe0.23Ni0.77Al和Ni3Al金属间化合物;等离子合金导辊的使用寿命大大提高,综合性能评价值是普通高铬铸钢导辊的12倍。     

造渣剂对激光熔覆制备铁铝金属间化合物的影响

通过激光熔覆添加和不添加造渣剂的铁铝混合粉末在Q235钢基体上制备出铁铝金属间化合物熔覆层,研究了造渣剂对熔覆层的组织和性能的影响.结果表明,向熔覆粉末中添加造渣剂不仅可以显著细化熔覆层晶粒,还可以影响熔覆层的物相结构.当熔覆粉末中Fe,Al原子比例接近3:1时,所制备的熔覆层均由B2结构的FeAl相和DO3结构的Fe₃Al组成,但添加造渣剂后所得熔覆层中含有较多DO3结构的Fe₃Al.结果表明,添加造渣剂的熔覆层有着更高的显微硬度、更好的抗氧化性能和耐蚀性能.     

等离子原位合成Ni-Al基金属间化合物涂层的研究

通过高温等离子光束激发不同配比的Ni、Al、Fe混合粉产生原位反应,利用扫描电镜(SEM)对原位反应获得的涂层的显微结构进行观察.并利用XRD进行成分分析.结果表明,实验获得的金属间化合物结构致密,并与基体呈冶金结合,其中质量比为1:1的Ni、Al混合粉末熔覆涂层的主要成分为NiAl,而加人Fe后得到的涂层成分为NiAl和Fe_3Al两种金属问化合物涂层.     

等离子熔覆镍包WC/Fe-Cr-B-Si复合涂层微观组织

采用等离子熔覆技术在Q235钢表面制备了镍包WC含量(质量分数)分别为10%、30%、50%的WC/Fe-Cr-B-Si复合涂层。采用OM、SEM、EDS、XRD等手段研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度。结果表明,添加10%镍包WC的涂层中WC几乎全部溶解,而在含30%、50%镍包WC涂层中均存在未溶解的WC,且在复合涂层微观组织演变中发现了明显不同的凝固特征,含10%、30%镍包WC的涂层主要是枝晶和枝晶间共晶的亚共晶组织;而在含50%镍包WC的涂层中是以初晶Fe3W3C为主和过共晶组织。添加10%、30%、50%镍包WC的复合涂层显微硬度分别为560~600、650~800、920~1100 HV0.2,硬度随WC含量的增加而提高。     

铜/钢爆炸复合板浸铝铸件的界面组织

采用扫描电镜技术观察和分析了爆炸复合铜／钢板浸铝铸件的铝／钢界面组织，用面扫描探明了界面组织中主要成份的分布，结合粉末样品的X射线谱确定了界面组织的相组成，用拉剪方法测得了界面的结合强度。结果表明：爆覆在钢板上的铜全部溶入铝液中，界面上出现了Fe2Al5与FeAl3两层连续的中间化合物；同时界面附近还出现了FeAl3颗粒相，这种颗粒相的形成可能和浸铝用钢板的爆炸焊接组织有关。界面的结合强度为80．5MPa。     

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。     

激光熔覆修复报废锻压模具涂层组织及性能研究

采用自配的合金粉末,利用激光熔覆技术,对报废锻压模具进行了修复;利用OM、XRD、摩擦磨损机对熔覆层的组织结构及摩擦磨损性能进行了研究.结果表明:熔覆层与基材实现了良好的化学冶金结合,熔覆层基体相为α-Fe,基体相上分布有结晶析出的Fe_5C_2、Fe_2B、FeSi等相,还有一定量的非晶组织.熔覆层较基材有更好的耐磨损性能.