TiAl合金激光表面合金化涂层的组织与耐磨性

以ＮｉＣｒ－ＷＣ混合料末为原料,对ＴｉＡｌ合金进行激光表面合金化处理,制得了以γ－ＮｉＣｒＡｌＴｉ镍基固溶体为基体,以ＴｉＣ,Ｗ２Ｃ及Ｍ２３Ｃ６为增强相的耐磨复合材料表面改性层。分析了改性层的组织,并测试了其在滑动摩擦试验条件下的耐磨性。实验结果表明,激光表面合金化涂层具有较高的硬度及较好的耐磨性。     

γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化改性

以NiCr-Cr3C2混合粉末为原料,对γ-TiAl金属间化合物合金进行激光表面合金化。制得了以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体,以TiC及Cr7C3为增强相的复合材料表面改性层,分析了激光表面合金化改性层的组织,并测试了其在滑动磨损试验条件下的耐磨及高温抗氧化性能。试验结果表明,上述激光表面合金化层具有很高的硬度、较高的耐磨性及高温抗氧化性。     

Ti—48Al—2Cr—2Nb金属间的激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂ＴｉＮ粉、碳粉、ＴｉＣ粉等方法对Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ金属间化合物进行激光表面合金化,制得了分别以ＴｉＮ,ＴｉＣ等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明,对Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高。     

TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

利用元素碳对ＴｉＡｌ金属间化合物化合金进行激光表面合金化,制得了以硬质ＴｉＣ为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性显微组织的影响。     

Ti-Al-Cr-Nb-V合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及耐磨性研究

分别以高纯石墨粉C和C Nb混合粉末为原料,对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理,对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析,并对该合金原始组织及经C或C Nb激光表面改性层的室温耐磨性能进行了对比分析研究。研究结果表明,C和C Nb激光表面合金化处理后,在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒,Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中,TiC颗粒的大小,形态及分布强烈取决于激光工艺参数;经C或C Nb激光表面合金化处理后,TiAl合金的室温滑动磨损耐磨性能均有不同程度的提高,其中经C Nb的激光表面合金化后的试样表现出最佳的抗室温滑动磨损性能。     

激光表面合金化FeCrNiSi合金层的耐蚀性

一、前言激光表面合金化是一种很有前途的表面改性技术,它通过改变金属表面的化学成份,从而改善其电化学行为。Si是改善孔蚀特性的有效合金组分,含Si4.45%wt的Cr18Ni8不锈钢的耐孔蚀性能大约比304不锈钢好20倍。采用激光表面合金化以形成FeCrNiSi表面合金在国内、外至今未见报导。本工作采用激光表面合金化技术对低合金钢进行Cr-Ni-Si表面合金化,研究激光处理工艺条件和合金成份对耐蚀性能的影响。     

TiAl合金电子束表面合金化层组织和性能研究

利用预涂Si粉,Ti+Si粉的方法对TiAl合金进行电子束表面合金化,“原位”制得了以高硬度金属间化合物Ti_Si_3为增强相的表面改性层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分析和研究了电子束表面改性层的显微组织结构；同时测试了沿改性层深度方向的硬度分布。结果表明,表面改性层由TiAl,Ti_3Al,Ti_Si_3相组成,Ti_5Si_3相的形态及分布沿层深呈均匀分布；改性层具有较高的显微硬度(HV),最高达895×9.8 MPa,约是基体的3倍。     

TiAl合金激光气体合金化

本文利用激光气体合金技术对ＴｉＡｌ合金进行表面改性，制得了以ＴｉＮ为增强相的新型快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层，激光表面改性层显微组织受激光处理工艺参数的控制，试验结果表明，激光气体合化是一种提高ＴｉＡｌ合金耐磨性的表面改性新技术。     

TiAl合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及高温抗氧化性能

以高纯石墨粉和C Nb混合粉末为原料,对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理,对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析,并对该合金原始组织及经C和C Nb激光表面改性层的高温抗氧化性能进行了对比分析研究。结果表明,C和C Nb激光表面合金化处理后,在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒,Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中,TiC颗粒的大小,形态及分布强烈取决于激光工艺参数;激光表面处理后的合金的抗氧化性能明显高于未经激光处理的铸态组织,而且在石墨粉中掺杂Nb粉,处理后的合金具有最佳的抗氧化性能。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂 Ti N粉、碳粉、Ti C粉等方法对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb金属间化合物进行激光表面合金化 ,制得了分别以 Ti N,Ti C等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层 ,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明 ,对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高     

TA15钛合金碳钨元素激光表面合金化组织及耐磨性能

针对钛合金耐磨性差的问题,利用WC颗粒与TA15钛合金粉末混合采用激光表面合金化技术在TA15钛合金表面成功制得以溶入W元素的β-Ti为基体、初生及共晶TiC/(TiW)C为增强相的表面改性层。结果表明,改性层由于钨元素与碳元素的添加,显微硬度得到提高,耐磨性能提高了2～3倍。TiC/(TiW)C硬质增强相为提高改性层的耐磨损性发挥了重要作用。     

TiAl合金激光熔覆复合材料涂层耐磨性研究

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对γ-TiAl合金（简称TiAl合金）进行激光熔覆处理,制得了以Cr7C3、TiC硬质相为耐磨增强相,以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体的复合材料涂层,研究了原始TiAl合金和激光熔覆涂层的室温和高温（600℃）滑动磨损性能,并讨论了原始TiAl合金和所制备涂层的室温和高温滑动磨损机理。结果表明：激光熔覆复合材料涂层均具有较好的室温和高温滑动磨损耐磨性。室温下涂层的耐磨性先随着其中硬质耐磨增强相体积分数的增加而提高,但当耐磨相体积分数过高时,由于涂层脆性增大,其耐磨性反而下降。     

球墨铸铁轧辊表面镍基激光合金化层及其磨损性能

采用激光合金化技术在球墨铸铁QT600-3表面制备镍基合金强化层,通过XRD、SEM和摩擦磨损试验等研究了不同激光扫描速率对合金化层物相、微观结构、力学性能、常温和高温摩擦学性能的影响,并使用Raman光谱仪对磨痕进行分析。结果表明:Ni合金化层与基体冶金结合好、显微硬度高(高达720 HV0.1)、高温摩擦因数低至0.305、高温磨损率低至7.55×10^-6 g·N^-1·m^-1。随着扫描速率的增加,显微组织更加致密,显微硬度先升高后降低,700 ℃耐磨性能提高,但合金化层裂纹率增加。高温摩擦磨损过程中,合金化层的磨损机制以磨粒磨损为主,同时还存在疲劳磨损和氧化磨损。同时,扫描速率的增加可细化晶粒和提高显微硬度。而Ni合金化层表面在高温摩擦过程中形成的氧化产物和碳化物在高温下会对提高其耐磨性能产生积极作用。     

Ti-6Al-4V激光TiC合金化涂层组织及其磨损行为

对Ti-6Al-4V激光TiC合金化涂层的快速凝固组织及其磨损行为的研究结果表明,激光TiC合金化的试样,其耐磨性显著提高,为原基材的5～20倍。TEM,SEM.XRD分析表明,合金化表层上部主要为快速凝固枝晶区,枝晶位向基本垂直于表面;下部为α'马氏体和残留β相组成的细晶区。此外,在最表层还存在TiN/TiC自层。干滑动摩擦磨损试验表明,显微组织不同,磨损抗力也不同,因而磨损机制也不同,磨损机制的转化与正向载荷,显微组织及硬度有关。     

Effects of additives on corrosion and wear resistance of micro-arc oxidation coatings on TiAl alloy

Ceramic coating was deposited on TiAl alloy substrate by micro-arc oxidation(MAO)in a silicate-aluminate electrolyte solution with additives including sodium citrate,graphite and sodium tungstate.The microstructures and compositions were analyzed by SEM,EDX and XRD.The corrosion and wear properties of the coatings were investigated by potentiodynamic polarization and ball-on-disc wear test,respectively.The results show that the MAO coatings consist of WO3,Ti2O3,graphite and Al2O3 besides Al2TiO5 and Al2SiO5.With additives in the electrolyte,the working voltage at the micro-arc discharge stage decreases,and the ceramic coating gets smoother and more compact.The corrosion current density of MAO coating is much lower than that of TiAl substrate.It can be reduced from 9.81×10-8A/cm 2to 3.02×10-10A/cm 2 .The MAO coatings composed of hard Al2O3,WO3 and Ti2O3 obviously improve the wear resistance of TiAl alloy.The wear rate is-3.27×10-7g/(N·m).     

TC4钛合金表面激光合金化涂层的组织与耐磨性能

采用WC(含碳量0.1wt%)、Ni、Si混合粉末为原料,利用激光合金化技术在TC4钛合金表面原位制备了含WC、Ni、Si的涂层,使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与能谱分析(EDS)等方法分析了涂层的组织与成分,用HXD-1000B型维氏显微硬度计和MMW21型立式万能摩擦磨损试验机测试了涂层的显微硬度及摩擦磨损性能。结果表明:利用优化后的激光合金化参数制备出的含WC量较多的涂层,其整体均匀致密、无裂纹,且与TC4合金基材呈冶金结合;涂层物相主要由α-Ti、Ti₅Si₃、WC和TiNi组成;涂层硬度为950 HV0.2,平均摩擦因数为0.2,平均磨损量为0.308 mg,耐磨性显著提高。     

镁合金表面激光熔覆Al-Si合金涂层的组织和耐磨性

以Al-Si共晶合金粉末为熔覆材料,在AZ91D镁合金表面进行了激光熔覆试验,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对激光熔覆层的组织、成分和相组成进行了分析,测试了激光熔覆层的显微硬度和磨损性能。结果表明,激光熔覆层由α-Mg过饱和固溶体和Mg17Al12、Mg2Si、Al3Mg2金属间化合物等相组成,且与基材之间形成了良好的冶金结合。由于激光熔覆层中存在金属间化合物析出相强化、细晶强化和固溶强化等多种强化作用,熔覆层的硬度比AZ91D合金提高了3#4倍,磨损量比AZ91D合金降低了72%。     

激光扫描速度对球墨铸铁热轧辊表面铁基合金化层组织性能的影响

采用激光合金化技术在球墨铸铁QT600-3表面制备铁基合金化层,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Raman光谱仪、显微硬度计和高温摩擦磨损试验等方法研究了不同激光扫描速度对铁基合金化层物相、微观结构、力学性能、常温和高温摩擦学性能的影响。研究结果表明,铁基合金化层与基体冶金结合良好、显微硬度高(高达830 HV0.1)、高温摩擦因数低至0.28、高温磨损率低至2.41×10^-6 g·N^-1·m^-1。合金化层显微组织为奥氏体树枝晶+共晶碳化物,且随着扫描速度增加,组织逐渐细化,合金化层平均厚度减小,裂纹率升高,显微硬度先增加后减小,高温耐磨性能逐渐提高。铁基合金化层的高温磨损机制以磨粒磨损为主,同时还存在着疲劳磨损和氧化磨损。