W元素对CrWMn铁基TIG焊熔敷层耐液态PbBi腐蚀性能的影响

研究了550℃时,CrWMn铁基熔敷层在动态液态PbBi共晶合金(LBE)中的耐磨耐蚀性能以及钨化物对其的影响。4个W含量不同的试样放置在相同流速处。4个试样均出现明显的腐蚀,元素溶解,以及少量的PbBi渗透。熔敷层表面均生成双氧化层,外层为疏松多孔的Fe_3O_4,内层为致密的FeCr_2O_4和(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_2O_3,且内外层均含少量的钨化物。WC添加量在3.73%~5.33%时,熔敷层显微硬度值最大,外层厚度较大,磨损较少,内层厚度较小。含量适中的钨化物提高了熔敷层耐蚀耐磨性能,保护熔敷层下铸造316L构件表面。     

316L不锈钢表面激光熔覆Co基合金层的耐冲刷腐蚀性能

为了提高316L不锈钢在冲刷腐蚀类环境中的耐腐蚀性,在其表面激光熔覆Co Ni Cr Al Y合金层。采用冲刷腐蚀试验比较了316L不锈钢及Co基合金熔覆层在含固相颗粒酸碱溶液中的耐冲刷腐蚀性能。采用X射线衍射仪分析熔覆层物相,采用金相显微镜及扫描电镜观察熔覆层腐蚀前后的形貌。结果表明:在低浓度酸碱、低含砂量及低速冲刷条件情况下,Co Ni Cr Al Y熔覆层的耐冲刷腐蚀性略高于316L不锈钢;在高浓度酸碱、高含砂量及高速冲刷条件下,Co基合金熔覆层的耐冲刷腐蚀性能明显优于316L不锈钢的;Co基合金熔覆层中析出的Cr2Ni3,Al Co和Al Ni硬质相以及Co元素本身的抗腐蚀性的综合作用使Co基合金熔覆层的耐冲刷腐蚀性能远远高于316L不锈钢的。     

316L不锈钢表面激光熔覆Stellite6合金组织及其耐液态铅铋腐蚀性能

为提高316L不锈钢耐高温液态铅铋的腐蚀能力,通过使用同轴送粉的激光熔覆方式,在316L不锈钢表面制备一层Stellite6合金涂层,将其放入400℃的高温液态铅铋中进行500 h高速流腐蚀试验,其中相对流速设置为2.56 m/s.分析涂层的微观组织、物相组成、元素分布、显微硬度值等的变化规律,以及该涂层耐液态铅铋的腐蚀性能.涂层组织由等轴晶、树枝晶、胞状晶及平面晶组成,搭接区晶粒沿不同方向长大;涂层主要有γ-Co、CoCx、(Cr,Fe)7 C3及M23 C6等物相;各组分元素在涂层表面均匀分布,Co、Cr与Fe等元素在基体316L与涂层之间发生明显扩散;Stellite6涂层的硬度平均值为基体材料316L的2.3倍,且最高达到556.8HV.在进行高温液态铅铋高速流腐蚀后,316L不锈钢表面生成了大面积且连续的氧化物,存在大量微型腐蚀坑,Stellite6涂层表面仅存在少量氧化物,未发现明显的腐蚀坑,较好地维持了原貌;Stellite6涂层表面粗糙度值为1.0μm,而316L经腐蚀后的表面粗糙度为2.4μm.Stellite6合金涂层能够有效地提高316L不锈钢基体在高温液态铅铋合金中的耐腐蚀性能.     

铸铁表面激光熔敷层的抗裂性和耐磨性

采用免预热多道搭接的激光熔敷工艺，在铸铁表面制备出抗裂耐磨的激光熔敷层，研究了激光功率和扫描速度对熔敷层抗裂性的影响。适当的激光功率和扫描速度可以使铁基熔敷层的裂纹率最低．随着Ni含量的增加，熔敷层内奥氏体相体积分数增加；K可促进共晶碳化物团球化，熔敷层抗裂性增强．通过对铸铁表面激光熔敷层裂纹的萌生与扩展的动态观察，揭示了熔敷层开裂的微观机制．裂纹易在粗大渗碳体区或石墨与奥氏体的界面处萌生，奥氏体可明显抑制裂纹的扩展．Ti含量增加使熔敷层中原位自生的TiC的体积分数增大，熔敷层磨损质量损失减少，耐磨性增强．     

CrWMn钢冲孔模具加工过程中开裂分析

某CrWMn钢冲孔模具在磨床磨光后于距边缘较近的圆孔处发生开裂,通过低倍组织检验、显微组织检验、化学成分分析及对开裂模具相关热处理工艺过程分析等方法对模具开裂的原因进行了分析,并进行了验证性试验。结果表明：该模具开裂是由于热处理工艺不当引起的;模具淬火时未预冷,淬火后在未冷透的情况下即用凉水清洗,再加上回火不充分,使材料内应力和组织应力较大,在这两种应力作用下,导致模具在距离边缘较近的圆孔处发生开裂。     

45钢表面高频感应高铬铸铁熔敷层的组织结构及性能

铁基合金熔敷层可提高钢铁等基体的耐磨、耐蚀等性能0采用高频感应熔敷工艺在45钢基体表面制备了Fe60（高铬铸铁型）铁基熔敷层,通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）、能谱仪、显微硬度计、X射线衍射仪（XRD）研究了熔敷层的形貌、成分、相结构、硬度、耐蚀性。结果表明：熔敷层致密,厚1．8mm,与基体呈冶金结合,由马氏体相C0...     

表面氧化层对316L合金疲劳行为的影响

本文研究了表面氧化层在不同环境(真空及空气介质)下对316L合金疲劳行为的影响,并用氧化层与基体中刃型位错交互作用力模型成功地解释了试样的循环应力在空气与真空交变试验中出现的可逆性变化。借助于“影像力”的概念,交互作用力的确定能够给于表面层在循环行为中的作用一个新的解释。     

45~#钢激光熔敷Ni基合金层的性能研究

研究了４５＃钢激光熔敷镍基合金层后表面性能变化。对熔敷层的组织观察、硬度测试、电子探针分析、磨损及冷热疲劳试验结果表明，材料的表面性能，包括硬度、耐磨性、抗冷热疲劳性能等都得到了很大地提高。     

奥氏体不锈钢304、316L和321在熔融硝酸盐中的耐腐蚀性

太阳能热发电系统中,储热系统是其中重要的一环。熔盐作为储热和传热介质,其研究与应用越来越广泛,但熔融硝酸盐的腐蚀现象依然是不能忽视的问题。针对不锈钢在熔融硝酸盐中的腐蚀问题,利用静态浸泡法,研究了530℃、氮气气氛下,3类奥氏体不锈钢在2种硝酸盐体系中的腐蚀行为,并探讨了不锈钢在熔融硝酸盐中的腐蚀机理,为今后太阳能热发电关键部件选材提供参考依据。     

超声振动下车用316L钢激光熔覆WC-Ni涂层组织和摩擦性能分析

通过空气将20 kHz超声波引入WC-Ni的激光熔池内,使316L钢表面形成熔覆涂层。通过实验测试的方式分析超声振动引起的涂层组织结构、硬度、元素分布形态等性能的变化。研究结果表明:在超声振动作用下,涂层内形成了大量的小尺寸晶粒,存在许多等轴晶与部分枝晶,整体组织结构较为致密,制得了性能更优的涂层。与316L不锈钢硬度相比,涂层硬度获得了明显提升;在超声振动作用下,涂层硬度增大。施加超声振动后,WC-Ni涂层摩擦系数降低。通过测试发现,施加超声振动前涂层摩擦系数为0.59,经过超声振动处理得到的涂层摩擦系数降低至0.42,发生了明显减小。磨损量测试结果表明可以利用超声振动制备WC-Ni涂层的方式使试件获得更优耐磨性。     

45钢表面Ni基激光熔覆层的耐蚀性能

为改善45钢表面的力学性能和耐蚀性,在相同功率下采用不同扫描速率在其表面激光熔覆制备了Ni基（Ni35A）复合涂层。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学腐蚀测试系统对熔覆试样进行组织形貌、相组成、显微硬度和耐蚀性能分析。结果表明：熔覆试样由熔覆层、结合区和基体3部分组成;熔覆层组织细密并与基体冶金结合,扫描速率过大时易形成裂纹;熔覆层主要由FeNi,和Ni,B相组成,不同速率所得熔覆层显微硬度均超过400HV;扫描速率为500mm／min时熔覆试样自腐蚀电位提高了40mV。     

应力对316L在液态铅铋共晶合金中腐蚀行为的影响

目的 研究应力对316L在高温液态铅铋合金(LBE)中腐蚀行为的影响。方法 将316L制成C型环试样,加载应力后将其置于500 ℃的LBE中腐蚀2 500 h,利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等手段分析腐蚀程度。结果 在应力作用下,316L在LBE中的腐蚀机制仍然为氧化腐蚀,且形成的氧化层结构和成分与无应力状态下的一致;材料表面氧化层总厚度显著增加,且内/外氧化层之间更容易产生裂纹,随腐蚀时间的延长,外氧化层有剥落的趋势。施加应力后,试样的氧化速率系数从0.190 1 μm/h增大至0.278 1 μm/h,其中内氧化层生长速率增加得更显著。EBSD分析表明,施加应力后,316L组织未发生改变,晶界附近的腐蚀加剧。结论 在应力作用下,基体晶界缺陷密度增加,元素在晶界处的扩散速率增大,内氧化层的生长速度加快,腐蚀速度增加。     

钢表面激光熔覆Ni基ZrO2（4Y）陶瓷层的研究

本文用ＳＥＭ，ＥＤＡＸ，ＸＲＤ和显微硬度计分析了４５钢表面激光熔覆Ｎｉ基ＺｒＯ２（４Ｙ）陶瓷层的组织结构与性能。结果表明：激光熔覆的Ｎｉ基ＺｒＯ２（４Ｙ）陶瓷层出现分层现象，表层为致密的ＺｒＯ２陶瓷层，与钢基体结合的中间层为Ｎｉ基合金；陶瓷层主要由ｔ－ＺｒＯ２相与少量Ｎｉ基γ固溶体组成，激光的快速熔凝过程抑制了ＺｒＯ２的ｔ－ｍ相转变；在最优激光参数条件下，可获得与钢基结合良好的致密ＺｒＯ２陶瓷熔覆     

铁表面磷酸化层的XPS分析

以磷酸为主要成份的除锈抗蚀剂广泛用于钢铁表面处理.经适当的磷酸混合液浸、喷或涂刷后的铁表面对漆和树脂的附着性能良好,所形成的表面磷酸化层能增强材料的耐腐蚀性和耐磨损性. 现代表面分析技术,其中特别是俄歇电子谱(AES)和X射线光电子谱(XPS),在腐蚀科学研究中已表明是分析表面抗腐蚀层的有效工具.本文报导用XPS方法分析铁表面磷酸化层的结果,阐明磷酸化层的成分和磷酸混合液与铁表面间的作用. 一、实验锉除锡、锌镀层的马口铁或白铁片,用金相砂纸抛光后,在无水乙醇中超声清洗,晾干后进行磷酸化处理.所用磷酸化液的成份列于表1.新配制的磷酸化液呈淡红色,     

表面纳米化预处理对316L不锈钢渗氮层摩擦学性能的影响

为改善奥氏体不锈钢的表面硬度和耐磨性,采用超声滚压与离子渗氮复合工艺对316L不锈钢表面进行了表面强化处理。利用扫描电镜(SEM)、硬度计、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪以及摩擦磨损试验机等测定了渗氮层的硬度、深度、含氮量和物相组成,研究了表面晶层组织结构对离子渗氮行为和渗氮层在润滑油条件下摩擦学性能的影响。结果表明:直接渗氮和超声滚压/渗氮试样表层组织均由S、γ'、ε和Cr N相组成,渗氮层厚度均为20μm,直接渗氮层以S相为主,超声滚压后渗氮层以ε和γ'相为主,组织结构较为致密;超声滚压/渗氮层的平均渗氮含量是直接渗氮层的2.88倍,摩擦系数降低了0.04,显微硬度和耐磨性是直接渗氮层的1.15倍和2.76倍;超声滚压处理诱使316L不锈钢表面形成的纳米晶层组织结构增强了渗氮试样表面的催渗效能和对渗氮层的支撑强度,超声滚压后渗氮试样的表面耐磨性能最好。     

喷涂频率对车用316L钢表面等离子Mo-Al膜摩擦性能的影响

以车用316L不锈钢作为基材,对其实施等离子喷涂处理使其表面生成Mo-Al膜,分析表面温度变化、电弧特征以及形成的磨痕特点,对比了不同喷涂频率下得到的膜载流摩擦磨损特性。研究结果表明:当频率20 Hz时,在磨痕的表面区域形成了一层具有均匀尺寸的磨粒。元素分布表明Al元素发生了少量转移,跟膜层组织成分较为接近。在频率20 Hz下形成了具有完整结构的摩擦膜,此时在表面区域形成了尺寸均匀的磨粒。提高喷涂频率后,会引起摩擦副的大幅冲击并发生明显震动,温度迅速上升,更易发生氧化。当提高喷涂频率后,摩擦系数以及磨损率都发生了先减小再升高的变化规律,转折点在喷涂频率20 Hz,此时取值分别为0.326和68.5。     

Q235钢表面氩弧热源熔覆镍基自熔合金层的组织及性能

目前,鲜见氩弧熔覆镍基合金粉末工艺参数对熔覆层表面耐磨性能影响的研究报道,先将镍基自熔合金粉末涂覆于Q235钢表面,再利用氩弧热源熔覆.采用金相显微镜观察熔覆层表面和截面组织,采用硬度计及磨损试验分析熔覆层的表面硬度及耐磨性,研究了涂覆层厚度、熔覆电流对熔覆层表面组织、力学性能的影响.结果表明:基体与熔覆层形成了良好的冶金结合;随熔覆电流的增加,熔覆层表面硬度和耐磨性先增加后降低;随涂覆层厚度的增加,熔覆层表面硬度和耐磨性随之增加;涂覆层厚3 mm,熔覆电流为180 A时,熔覆层表面金相组织为少量初生固溶体枝晶和大量奥氏体与碳、硼化物的共晶,熔覆层表面硬度最大,为45.0 HRC,耐磨性最好.     

高速车轮钢表面激光熔覆铁基合金涂层的摩擦磨损性能

为了探究激光熔覆对高速车轮钢合金涂层摩擦与磨损性能的影响,利用LDM2500-60型半导体全固态激光器在高速车轮钢表面激光熔覆制备Fe基合金涂层。分别采用金相显微镜、能量色散X射线光谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析了熔覆涂层的组织结构、元素分布以及物相,利用MM-2000高速摩擦试验机研究了高速车轮材料激光熔覆处理前后轮轨材料的摩擦磨损性能。结果表明:激光熔覆处理能有效改善车轮材料的抗磨损性能,熔覆涂层主要由γ-Fe、Cr7C3碳化物以及含铁固溶体等物相组成,涂层组织主要以树枝晶和共晶为主;车轮合金涂层的磨损速率相比基体材料降低了51%左右,车轮熔覆铁基合金后的轮轨磨损机制主要表现为轻微的磨粒磨损和氧化磨损。     

H13钢表面铁基、钴基熔覆层的组织与冲击韧性

为促进激光熔覆技术在热作模具钢常见缺陷修复上的应用,采用铁基、钴基粉末对热作模具常用材料H13钢常见缺陷进行激光熔覆修复,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和摆锤冲击试验机,对比分析了基材及2种熔覆试样的组织形貌、显微硬度和冲击韧性。结果表明:铁基熔覆层由白色网状树枝晶、黑色晶间碳化物、回火马氏体、残余奥氏体组成;钴基熔覆层由Co-Cr固溶体枝晶和共晶组织组成;铁基熔覆层、钴基熔覆层和基体的显微硬度分别为576,605,490 HV10 N,冲击功分别为4.73,4.31,5.36 J,且熔覆层中碳元素含量较高时,其冲击韧性下降,而合金元素的存在有利于改善熔覆层的冲击韧性;铁基、钴基熔覆层为解理断裂和局部准解理断裂的脆性断裂机制,基体主要表现为韧性断裂机制,与冲击功测试结果相一致。