激光熔覆Ni基B4C合金涂层的组织与性能研究

利用5kW连续波CO2激光器对16Mn钢基材表面预置的含20 vol%B4CP的Ni基合金复合粉末进行激光熔覆得到Ni基B4C合金涂层(NiB4c),研究了NiB4c涂层的组织形貌与相组成,并用单纯的镍基合金涂层(Ni60)进行了显微硬度及滑动磨损性能的对比试验。结果表明,NiB4C涂层由涂层下部的胞状晶和涂层中上部的树状枝晶及其间的共晶组织所组成,其组成相为γ-Ni,γ-(Ni,Fe)固溶体和(Cr,Fe)7C3,CrB,Ni3B,Fe2B,Fe23(C,B)6等化合物,涂层中存在未熔的B4C颗粒。激光熔覆NiB4c涂层比Ni60涂层具有较高的硬度和耐磨性,并分析了NiB4C涂层的强化机理。     

激光熔覆Ni基SiC合金涂层组织与性能的研究

利用5kWCO2连续波激光器在16Mn钢基材表面对含20%(体积比)SiC陶瓷粉末的镍基自熔性合金粉末进行激光熔覆得到Ni基SiC合金涂层(NiSiC)。研究了合金涂层的组织形貌及相结构,并用单纯的镍基合金涂层(Ni60)进行了显微硬度及滑动磨损性能的对比试验。结果表明,NiSiC合金涂层由γ枝晶及其间的共晶组织组成,主要组成相为γ-Ni,γ-(Ni,Fe)固溶体和(Cr,Fe)7C3,Cr23C6及(Cr,Si)3Ni3Si等化合物。添加SiC的镍基合金涂层NiSiC比单纯的镍基合金涂层Ni60具有较高的硬度和耐磨性。     

Microstructure of Nano-Y203／Cobalt Based ,Alloy Composite Coating byLaser Cladding

Composite coatings made of nano-Y203/cobalt-based alloy and produced by crosscurrent CO2 laser on Ni-based superalloy are introduced. Cross-section or surface of the coatings was examined to reveal their microstructure using optical microscope, SEM, including EDS microanalysis, TEM and XRD. The results show that some equilibrium or non-equilibrium phases, such as γ-C0, Cr23C6, Y203 and ε-Co exist in the coatings. Fine and short dendritic microstructure andcolumnar to equiaxed transition (CET) occurred by adding nano-Y203 particles. With the increasing amount of nano-Y203(1%, mass fraction), fully equiaxed crystallization appeared. These are caused by nano-Y203 particles acting as new nucleation site and rapid solidification of the melt. The results also show that inhomogeneous dispersion of nano-Y203 resultsin the formation of ε-Co phase in the coatings. The sub-microstructure of the clad is stacking fault. The mechanism of theformation of equiaxed grains is also analyzed.     

组合肋板式陶瓷换热器材质的研究

以耐火粘土、高矾土及滑石为原料研制了堇青石基陶瓷材料,并对其组织和性能尤其是抗热震性进行了研究。结果表明,堇青石基上分布着针状莫来石的材料具有更高的抗热震性。对评价换热器用陶瓷材料抗热震性参数进行了讨论,指出抗热震损伤参数R″″更适合于作为优选陶瓷换热器用材质的指标。     

激光表面熔覆制备ODS Ni基高温合金涂层的凝固组织

采用横流CO2激光，在Ni基高温合金表面制备了纳米Al2O3弥散强化(ODS)Ni基合金熔覆层。利用光学显微镜、扫描电镜及EDS附件分析了熔覆层的组织结构。结果表明：界面晶粒的生长方向为垂直于界面的“外延式”生长；加入纳米Al2O3，界面的生长形态发生变化，由细长的柱状树枝晶转变为较短的树枝晶；纳米Al2O3含量增大至1％时整个断面获得等轴枝晶组织；纳米Al2O3作为异质形核的核心，细化了组织。     

纳米Y2O3弥散强化Ni基合金激光熔覆层

研究了纳米YO3对Ni基合金激光熔覆层显微组织、相结构和性能的影响。结果表明：加入纳米Y2O3的Ni基激光熔覆层出现大量细小、无方向性生长的等轴晶；熔覆层主相为γ-Ni，此外还有Cr23C6、Ni4.6Si2B和Ni17Y2等；加入1．5％纳米Y2O3的熔覆层显微硬度值大幅度提高，其耐磨性比纯Ni基提高5倍多。磨损机理由较为严重的粘着磨损转变为微动磨损。     

等离子熔覆Mo/Ni基合金涂层的组织结构及耐磨性能

应用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及滑动磨损实验,研究不同Mo加入量对等离子熔覆镍基合金涂层组织结构和性能的影响。结果表明,熔覆层主要是由面心立方结构的(γNi,Fe)固溶体、六方结构的M7(C,B)3和四方结构的Cr2B等物相构成,在镍基固溶体中存在明显的成分偏析。Mo的加入没有改变熔覆层的相结构,但硼碳化物的相对含量却有所提高,成分偏析逐渐减弱,直至消失,并且促进了等轴晶的形成。Mo的加入可以提高熔覆层的耐磨性能,当其加入量在6%以内时,随着Mo加入量的提高,熔覆层的耐磨性逐渐提高。但是,当加入量达到8%时,耐磨性能开始降低。     

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.     

一种铜基电阻焊电极合金

报道了一种新的无Ｃｏ，低Ｂｅ电阻焊电极合金Ｃｕ－Ｎｉ－Ｚｒ－Ｂｅ－Ｔｉ（Ｂ合金）。将其组织性能同常用的Ｃｕ－Ｃｏ－Ｂｅ（Ａ合金）电极合金作了对比分析。结果表明，Ｂ俣金硬度，软化度同Ａ合金相近，但导电、导热性明显高于Ａ合金 。     

等离子弧喷焊镍基合金层组织及耐磨性试验研究

在16Mn钢表面等离子弧喷焊自熔性镍基合金喷焊层（Ni60)及加入w(WC)25％的镍基合金喷焊层（NWC25），对两种合金喷焊层进行了显微组织，X射线衍射分析，硬度及不同腐蚀介质下的腐损试验。结果表明，合金喷焊层显微组织均为γ固溶体基体和各种化合物相，如Fe23(C,B)6,(Cr,Fe)7C3,Cr7C3,NiB,WC等。NWC25喷焊层具有较高的硬度，在腐蚀介质中耐磨性明显高于Ni60，合金喷焊层在弱酸碱介质中的耐磨性比在中性水中都有所降低，在酸性介质中降低较为明显。