Microstructure and wear behaviour of laser-induced thermite reaction Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript> ceramic coatings on pure aluminum and AA7075 aluminum alloy

Wear-resistant laser-induced thermite reaction Al2O3 ceramic coatings can be fabricated on pure Al and AA7075 aluminum alloy by laser cladding （one-step method） and laser cladding followed by laser re-melting （two-step method） using mixed powders CuO-Al-SiO2 in order to improve the wear properties of aluminum and aluminum alloy, respectively. The microstructure of the coatings was characterized by scanning electron microscopy （SEM） and X-ray diffraction （XRD）. The wear resistance of the coatings was evaluated under dry sliding wear test condition at room temperature. Owing to the presence of hard α-Al2O3 and γ-Al2O3 phases, the coatings exhibited excellent wear resistance. In addition, the wear resistance of the coatings fabricated by two-step method is superior to that of the coatings fabricated by one-step method.     

Chemical Reaction of In-situ Processing of NiAl/Al2O3 Composite by Using Thermite Reaction

1Introduction Alumina,asanexcellentconstructionceramics,pos sessestheattractivepropertiesofgoodhardness,chemical stability,refractorycharacterandlowdensity.However,it isbrittleatlowtemperatureforthelackoffundamental dislocationmobilityandofinsufficientsli…     

铝合金表面激光熔覆高硅涂层的组织与磨损性能

用7kW横流C02激光器在ZL101铝合金表面激光熔覆高硅涂层。探索不同激光功率熔覆对涂层质量的影响,分析涂层的微观组织,测试涂层的硬度和磨损性能。结果表明：在优化工艺参数下制备出的激光熔覆高硅涂层组织致密、无气孔和裂纹,激光熔覆层中存在大量初晶Si、α-Al树枝晶和共晶组织。涂层与基体结合区处呈现典型的外延生长特征,形成了良好的冶金结合。熔覆层的横截面硬度在HV150～320之间,是基体的2～3倍,并显著提高了基体的耐磨性能。     

Al2O3短纤维增强铝合金梯度复合材料的研究

采用挤压铸造技术制备陶瓷短纤维增强铝合金梯度复合材料,研究了这类材料的凝固组织和基本热物理性能.结果表明,在复合材料中,基体组织细小,纤维与基体结合良好,并呈梯度状无序分布;梯度复合材料的热物理性能优异.     

激光熔覆钴基合金和Cr3C2/Co涂层的组织性能

运用5 kWCO2连续激光器在低碳钢表面激光熔覆Cr3C2／Co涂层．研究了其组织、结构、显微硬度及滑动磨损性能，并用激光熔覆钴基合金涂层(Co50)进行了对比试验。结果表明，Co50涂层的显微组织是以亚共晶方式结晶的枝晶组织,Cr3C2／Co涂层组织为未熔Cr3C2颗粒、长杆状、多边形块状Cr的碳化物及其间的细小的枝晶和共晶组织。Co50涂层的主要组成相是．γ-Co及(Cr，Fe)7C3，Cr3C2／Co涂层的主要组成相为．γ-Co，Cr7C3．Cr23C6和Cr3C2等。激光熔覆Cr3C2／Co涂层比Co50涂层具有更高的硬度和耐磨性。     

铝热法合成NiAl／Al2O3复合材料

以铝粉和NiO粉为原料,采用铝热法合成了NiAl／Al2O3复合材料。通过X射线衍射分析仪（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）并结合差示扫描量热仪（DSC）对其相组成、微结构和反应过程进行了分析。实验结果表明：850℃Al／NiO体系铝热反应被点燃,并自蔓延发生于整个反应系统;950℃保温40min,Al／Ni0体系铝热反应生成相互交织网状结构的NiAl／Al2O3复合材料。     

激光熔覆纳米La2O3/Ni基合金涂层

采用横流5kWCO2激光在低碳钢基体表面制备纳米La2O3/Ni基激光熔覆涂层。采用光学显微镜（OP）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）分别对熔覆涂层进行显微组织和相组成的观察。用显微硬度计和滑动磨损试验机对熔覆涂层的硬度和耐磨性进行测试。试验结果表明：熔覆层主要由γ-（Ni,Fe）,Cr23C6,LaNi10.5Si2.5等相组成,随离结合面距离增大,熔覆层的组织逐渐变细。随着纳米La2O3加入量及扫描速度增加,熔覆层组织变细。加入纳米La2O3后,平均硬度由未加时500HV0.5提高到约700HV0.5,耐磨性也得到不同程度的提高。在本试验条件下,添加质量分数为1.0%纳米La2O3熔覆层的耐磨性明显高于质量分数为1.5%纳米La2O3熔覆层的耐磨性。扫描速率采用250mm/min的熔覆层,其综合性能最佳。     

铝基陶瓷复合材料的滑动磨损行为

研究了三维连续网状多孔陶瓷复合材料在干摩擦条件下的滑动磨损行为,结果表明：复合材料的耐磨性优于基体合金;复合材料对磨环的磨损量大于基体合金对磨环的磨损量,但复合材料摩擦副的总磨损量比基体合金摩擦副小。     

合金结构钢30CrMo激光熔覆组织的研究

以波长为1.06μm，功率密度为10～20kw／cm^2的Nd：YAG脉冲激光器的聚焦光束为热源，对30CrMo合金结构钢的表面进行Ni基合金的熔覆处理。用扫描电镜和能谱仪观察和分析了熔覆层的显微组织及成分。结果表明，涂层致密无裂纹。在微观结构上，涂层由表及里形貌不同，存在粗大枝晶区、柱状枝晶区和基体3个不同区域，它的相组成为马氏体、奥氏体及花状WC晶体。     

Microstructure and Properties of AlCoCrFeNiTi High-Entropy Alloy Coatings Prepared by Laser Cladding

21-4N(5Cr21Mn9Ni4N) is extensively employed in the production of engine valves, operating under severe conditions. Apart from withstanding high-temperature gas corrosion, it must also endure the impact of cylinder explosion pressure. The predominant failure mode of 21-4N valves is abrasive wear. Surface coatings serve as an effective approach to prevent such failures. In this investigation, Laser cladding technology was utilized to fabricate AlCoCrFeNiTi high entropy alloy coatings onto the surf...     

爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能

爆炸喷涂是提高材料表面性能的表面喷涂技术之一.本文旨在通过表面喷涂提高45钢基体表面的耐磨性、耐冲击性等性能.采用爆炸喷涂方法在45钢基体材料上喷涂Al2O3陶瓷和团聚陶瓷涂层,在摩擦磨损试验机上进行Al2O3陶瓷涂层的磨损试验,X衍射仪测试涂层表面结构,JB/T7509—94铁试剂方法测试涂层的孔隙率.通过分析和比较45钢基材与爆炸喷涂Al2O3陶瓷涂层的摩擦磨损性能,实验结果表明,喷涂Al2O3陶瓷涂层可以改善基材45钢的耐磨损性能,延长其使用寿命.此外,研究发现,团聚Al2O3陶瓷涂层比Al2O3陶瓷涂层要更耐磨;而爆炸喷涂Al2O3涂层的质量要好于等离子喷涂和火焰喷涂Al2O3陶瓷涂层.     

短纤维增强铝硅合金梯度复合材料耐磨性能的研究

采用挤压铸造技术制备短纤维增强铝硅合金梯度复合材料,研究了这类材料的凝固组织和耐磨性能.结果表明,在复合材料中,基体组织细小,纤维与基体结合良好,并呈梯度状无序分布;梯度复合材料的耐磨性能优异.     

激光熔覆Fe+B4C复合涂层的组织及耐磨性

利用激光器在SPHC钢基材表面激光熔覆w(B4C)=5%的Fe基复合涂层(Fe B4C),对熔覆层的组织形貌及耐磨性进行分析,并与铁基合金涂层(Fe55)作对比研究.结果表明,Fe55熔覆层主要为有明显方向性的柱状枝晶组织,由α-Fe枝晶固溶体与枝晶间共晶组织(α-Fe Cr23C6)组成;加入B4C后,改变了铁基熔覆层的凝固特征,Fe B4C熔覆层主要由组织均匀、无明显生长方向性的α-Fe杆状枝晶固溶体与其间的共晶组织组成,共晶化合物相明显增多,主要有Fe2B,CrB,Cr23C6,Cr7C3,Fe3(B,C)等.Fe B4C复合涂层的硬度及耐磨性比Fe55涂层明显提高.     

铝合金 Al7075-T651螺纹铣削力仿真分析与实验研究

以航空铝合金Al7075-T651材料为加工对象,对螺纹铣削力进行研究。首先在三维CAD软件Pro／E中建立了某ISO标准牙型可转位螺纹铣刀的三维模型;并利用金属切削有限元软件AdvantEdge模拟其铣削加工过程,对铣削力的变化进行预测;然后利用三维测力仪,对样刀在相同切削条件下铣削加工铝合金Al7075-T651的切削力进行实时监测;最后通过对比分析两者铣削力的误差,验证了螺纹铣削数值仿真的准确性,为螺纹铣削进一步研究及刀具优化提供参考依据。     

AZ91D镁合金表面等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层的微观组织及防护性能

采用大气等离子喷涂技术在AZ91D镁合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层。对涂层的显微组织、化学成分、相组成及显微硬度进行表征,并对涂层的耐磨损和耐电化学腐蚀防护性能进行研究。结果表明,Al2O3-TiO2陶瓷涂层的组织呈现层状结构,主要组成相为α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石TiO2。涂层平均硬度654.2HV,涂层具有良好的抗磨损和抗电化学腐蚀防护性能。     

冲蚀条件下等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的磨损特性

研究了在固体颗粒冲蚀条件下 ,不同冲击速度、不同磨料尺寸等因素对等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层冲蚀磨损率的影响 ,并在不同条件下与 2 0钢进行了对比试验 ,分析了等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层的冲蚀磨损特性及磨损机理 ,提出等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层具有脆性特征的冲蚀磨损特性 ,它适用于细磨料低速冲蚀磨损条件     

Damage Mechanism of Al2O3 Ceramic Coatings Irradiated by CO2 CW Laser

Rules and mechanism of damage in Al2O3 coatings irradiated by CO2 CW laser are studied in order to improve the ability of parts of equipment standing against the high power laser.Al2O3 coatings were sprayed by air plasma spray(APS)on the 45# steel substrate,and then were irradiated by CO2 CW laser from 795 W/cm2 to 31 830 W/cm2.As the output power of the laser is increasing,its porosity is increasing and cracks are appearing and spreading quickly.And also the phase will transform from γ-Al2O3 to α-Al2O3 in the damaged areas.When the energy density is 17 507 W/cm2,the coatings are destroyed completely.The thermal infection field on substrate is rather small.The laser energy is depleted by the phase transformation and cracks in Al2O3 coatings during the laser thermal shock.     

铝合金不合格微弧氧化膜的退镀工艺

对铝合金表面进行微弧氧化的过程中,有时需要对膜层质量不符合要求的工件进行退镀处理。探索了在Na_2SiO_3和NaH_2PO_4系电解液中对铝合金上所制备的微弧氧化膜进行退镀,找出了适合退镀的工艺参数,并用金相显微镜对退镀后基体的微观形貌进行观察。实验结果表明,退镀液大体可采用酸性退镀液和碱性退镀液,进行退镀后的基体表面在宏观尺度上平整光滑,光亮度均匀,但微观尺度上有一定的粗糙度。     

Q235钢表面硬质合金喷涂层的磨损特性研究

用超音速火焰喷涂方法在Q235钢表面进行了WC硬质合金粉末的喷涂.在MRH-5A型滑动磨损试验机上,对涂层进行室温下的干滑动摩擦磨损性能测验,借助于扫描电镜观察磨损试样磨面形貌.通过对摩擦磨损数据进行分析,结果表明：Q235钢表面用WC硬质合金喷涂后,耐磨性大大提高,涂层磨损机理主要表现为磨粒磨损和粘着磨损.     

Al_2O_3/Al合金复合材料的耐磨性的研究

以国产氧化铝短纤维作为增强体,制备了氧化铝短纤维增强铝合金复合材料。本文研究了这种材料的耐磨性能,研究结果表明,氧化铝短纤维具有增强作用,复合材料比基体有高得多的硬度;在润滑条件下,复合材料的磨损率比基体的低,在较大载荷作用下,复合材料表现了优良的抗粘着磨损的能力,在一般磨损情况下,纤维体积率小于15％,可保证复合材料有足够的耐磨性。