20Cr_2Ni_4W钢钴粉涂层激光合金化的试验研究

采用2KW CO_2激光器对20Cr_2Ni_4W钢进行了激光表面钴合金化的试验研究,用光镜、扫描电镜、X射线衍射、电子探针、透射电镜、显微硬度计等手段分析了合金化区域的成分、组织和性能。结果表明,激光表面钴合金化可获得含钴均匀的合金化层,高温硬度和热疲劳性能均有提高。     

激光辐照镀铬钢合金化工艺与性能研究

用大功率ＣＯ２激光器对镀铬３０ＣｒＭｎＳｉ钢表面连续搭接式辐照处理，达到了在高含铬量的合金层和镀层与基体界面间获得高含铬量熔渗层两种不同的冶金效果，并实现镀层与基体间冶金结合，对此研究辐照前后耐磨性、阳极极化特性以及盐雾条件下的腐蚀行为。结果表明：激光辐照后耐磨性提高近一倍；激光合金化层耐蚀性明显提高；而熔渗工艺条件的电化学特性与原镀层相当，但原镀层穴蚀和龟裂的倾向得到克服，结合强度得到提高。     

球墨铸铁激光表面熔覆的组成和性能

采用２ｋＷＣＯ２激光器对球墨铸铁进行镍基粉末面溶覆合金化处理。研究结果表明：在熔层中存在ＡｌＮｉ，Ａｌ３Ｎｉ，ＮｉＣｒＦｅ等新相；熔层显微硬度高于基体材料；熔覆后材料的耐耐蚀性提高；随着扫描速度的增大，组织形貌由粗大树枝晶变为细小的等轴晶。     

激光熔凝处理对轧辊钢组织及性能的影响

应用3KW连续CO2激光器对轧辊钢进行激光熔凝处理,用金相用显微镜、、SEM及71型显微硬度计,进行湿微组织分析和显微微硬度测试。结果发现,其剖面组织区域分为熔化区（粗大的马氏体＋残余奥氏体→奥氏体)、相变区（马氏体＋残余奥氏体＋碳化物）、热影响区和基体4个部分,各区域的尺寸及显微硬度与功率、扫描速度等工艺参数有关,且激光处理后硬化效果明显。     

蒸汽发电机叶片激光堆焊层的性能

为了提高蒸汽发电机叶片(SUS403不锈钢)的耐磨性能和耐气蚀性能,采用4 kW光纤耦合传输半导体激光器堆焊系统在SUS403不锈钢叶片上堆焊了钴基合金粉末.确定了最佳激光堆焊参数,并通过光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针分析、x-射线衍射分析、显微硬度计和磨损试验机对堆焊层的显微组织、相组成、微区成分、维氏硬度和耐磨性能进行了研究.结果表明,堆焊层组织中的亚共晶组织的初晶相由富Co的γ奥氏体组成,而共晶组织由富Co的γ奥氏体和复杂的碳化物组成.堆焊后的叶片使用寿命提高了3倍以上.     

激光热处理对球墨铸铁接触疲劳性能影响的研究

本文研究了激光热处理对两种基体组织不同的球墨铸铁接触疲劳性能的影响，结果表明：球墨铸铁经激光热处理后接触疲劳极限可提高300～400N/mm∧2；激光硬化层深度对接触疲劳极限有很大影响，硬化层愈深，接触疲劳极限愈高，接触疲劳裂纹大多产生在试样表面硬化区-基体交界处；提高铸铁基体强度；降低硬化区与基体间的强度差有利于提高铸铁所接触疲劳强度。     

为什么有白口层的球墨铸铁轧辊在进行激光处理时易出现裂纹

球墨铸铁轧辊的白口层主要由莱氏体组成,在室温下其实是含有大量块状、呈网格分布的碳化物（渗碳体）,介于这些碳化物之间的是共晶奥氏体转变形成的珠光体．这些大块、呈网格状分布的碳化物,硬度高、脆性大,是促使白口铸铁硬度高、耐磨性好的主要原因,但也是主要的裂纹源．     

球墨铸铁表面激光堆焊层组织和性能的研究

借助光学显微镜、扫瞄电子显微镜,能谱仪对堆焊层显微组织及热影响区组织进行观察、分析,得知堆焊层显微组织特征是树枝状的V8C7分布在FeNi基体上,热影响区组织为细的莱氏体,堆焊层与基体结合良好.通过显微硬度计测试了堆一层的显微硬度为900～1 200,堆两层的HV为700～900,堆焊层数增加,裂纹倾向减少.     

钢铁激光表面合金化处理的研究

根据试验研究结果,分析讨论合金粉末的选择、预处理、激光扫描速度、熔区表面张力以及后处理等因素对激光合金化效果的影响。     

铁基材料激光表面合金化研究进展

综述了铁基材料表面激光合金化的研究进展，着重介绍了激光表面合金的主要工艺方法、合金化层的组成、成分分布、组织结构和性能，并指出了激光合金化存在的问题和发展方向。     

微Cr对中锰球墨铸铁组织与性能的影响

通过加入微量合金元素Cr,研究了Cr对中锰球墨铸铁基体组织和性能的影响。研究结果表明,Cr的加入提高了冷却速率,使石墨球化效果得到改善。而Cr的激冷倾向则对凝固过程产生影响,使马氏体组织更加细化、均匀。从实验数据可以看出,微Cr中锰球墨铸铁在力学性能和耐磨性能方面都要优于普通中锰球墨铸铁。     

球墨铸铁疲劳强度测试及疲劳性能对比

珠光体含量对球墨铸铁的疲劳性能有很大的影响,为此,本文对三种不同珠光体含量的球墨铸铁的疲劳性能进行了研究,测出QT600－3、QT700－2、QT740－3牌号球墨铸铁的疲劳强度,并绘出了各自的S－N曲线,结果表明球墨铸铁的疲劳寿命依赖于珠光体含量,珠光体含量越高,疲劳寿命越高。     

CO_2激光熔覆镍基合金粉末的组织和性能

为了提高核发电成套设备的阀体性能,采用CO_2激光器在SUS316LN奥氏体不锈钢表面熔覆了镍基合金粉末.利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针分析仪、X射线衍射仪、能谱分析仪、显微硬度计和磨损试验机等对熔覆层的组织和性能进行了研究.结果表明,从熔覆层熔合线到表面的组织依次由平面晶生长区、亚共晶区,共晶区与过共晶区组成.亚共晶组织的初晶相由γ-Ni相组成,而过共晶组织的初晶相由Cr B和Cr7C3相组成.CO_2激光熔覆层具有较高的维氏硬度和耐磨性能,且其裂纹断口形貌属于解理断裂.     

铸态球墨铸铁基体组织对疲劳强度的影响

通过试验，对比分析了以铁素体为基体的球墨铸铁的疲劳寿命，研究了球墨铸铁的基体组织对疲劳强度的影响。试验结果表明：球墨铸铁的疲劳寿命与珠光体含量越高，疲劳寿命越长。     

球墨铸铁管道接口弯曲性能试验

为了研究球墨铸铁供水管道承插式接口在拉弯耦合作用下的力学性能及破坏模式,开展了系列管道接口的极限抗弯承载力试验。在外部无覆土、管内水压为0.2 MPa条件下,考虑接口不同拉弯耦合形式、单调和往复加载形式,并分别对DN150和DN200型管道承插式接口进行了四点弯曲加载,研究接口的力学性能变化过程及破坏形态。试验结果表明：根据承插式接口不同的初始张开量,管道接口的“弯矩-转角”曲线大致分为3个阶段(线性增长阶段、塑性发展阶段和承载力极限破坏阶段),当安装深度与承口深度比在0.67左右时,DN150和DN200型管道接口的弯曲转角变形能力最大,分别为15.9°和12.8°,对应抗弯承载力分别为7.8 kN·m和9.2 kN·m;往复加载下,安装较深的管道接口具有较高有效抗弯刚度,但在二次加载时刚度退化显著;承载力极限破坏时管道插口发生屈曲变形,管底最大残余应变为5.7×10^-4,接口椭圆度达4.2%。相关结论可为埋地球墨铸铁管线的震害、抗震验算、设计与措施等研究提供参考。     

H3Cr5WMoV埋弧堆焊合金层的组织与性能

利用自动埋孤焊在Q235钢基材表面得到H3Cr5WMoV合金堆焊层，并对合金堆焊层进行了回火处理。比较研究了堆焊层在焊态和回火态的组织、硬度、耐磨性及抗热疲劳性能。结果表明，堆焊层组织为板条马氏体加残余奥氏体。回火态堆焊层的硬度和耐磨性同于焊态堆焊层，回火态堆焊层的抗热疲劳性能也好于焊态堆焊层。     

Cooperative effect of surface alloying and laser texturing on tribological performance of lubricated surfaces

The cooperative effect of laser surface texturing (LST) and double glow plasma surface alloying on tribological performance of lubricated sliding contacts was investigated. A Nd:YAG laser was used to generate microdimples on steel surfaces. Dimples with the diameter of 150 μm and the depth of 30–35 μm distributed circumferentially on the disc surface. The alloying element Cr was sputtered to the laser texturing steel surface by double glow plasma technique. A deep diffusion layer with a thickness of 30 μm and a high hardness of HV900 was formed in this alloy. Tribological experiments of three types of samples (smooth, texturing and texturing + alloying) were conducted with a ring-on-disc tribometer to simulate the face seal. It is found that, in comparison with smooth steel surfaces, the laser texturing samples significantly reduce the friction coefficient. Moreover, the lower wear rate of the sample treated with the two surface techniques is observed.     

激光制备仿生非光滑表面蠕墨铸铁的耐磨性

模仿自然界中典型土壤动物的体表形态,运用激光加工的方法在蠕墨铸铁试样表面雕刻出不同形态、不同分布间距、不同倾斜角度的仿生非光滑单元体,研究了仿生非光滑表面试样的耐磨性,探讨了磨损机制。结果表明:仿生非光滑表面试样的耐磨性均优于未处理试样;非光滑单元体形态、分布间距、倾斜角度对试样的耐磨性均有影响;其中具有网格状非光滑单元体的试样耐磨性最好,条纹状次之,点状最差;单元体分布间距减小时,可进一步提高耐磨性;非光滑单元体倾斜角度为45°时,试样的耐磨性优于0°和90°;磨损机制以黏着磨损为主。     

40Cr钢加碳激光合金化研究

对40Cr钢进行表面加碳激光合金化处理,得到深0.25-0.35mm的白口铸铁层,白口铸铁层主要由莱氏体和树枝状结晶组织组成,晶粒明显细化,显微硬度高达1200HV以上,热影响相变区组织为马氏体,并存在有针状马氏体到隐晶马氏体的分层,硬度为710－780HV,比常规淬火明显提高,采用高的激光密度,快的扫描速度,有助于晶粒的细化,从而使硬度提高。磨损实验表明,白口铁层的磨损性能比常规淬火样品提高约50％。