高铬铸铁芯焊条堆焊层组织分析

基于焊芯过渡合金元素的技术思路,研制了高铬合金铸铁同质堆焊焊条．分析了不同药皮堆焊焊条的堆焊层组织及性能,定量表征了合金元素的过渡系数．结果表明,通过焊芯过渡合金元素的高铬合金铸铁堆焊焊条可获得组织和性能均匀的堆焊层．合金过渡系数高于85％．碱性药皮堆焊焊条堆焊层为亚共晶成分高铬合金铸铁,组织由奥氏体γ＋马氏体M＋碳化物Cr7C3组成．堆焊层硬度为44．5～56．5HRC．碱性石墨化型药皮堆焊焊条堆焊层组织由初生碳化物Cr7C3＋马氏体M＋碳化物Fe7C3＋少量石墨G组成,堆焊层硬度可达59～67HRC．     

等离子表面复合渗合金层碳化物相的研究

利用等离子表面合金化技术，在碳钢表面进行W、Mo、C共渗，共渗合金层中W当量质量分数超过10％，含碳量超过平衡碳计算值，碳饱和度达1．6以上，约是一般冶金高速钢碳饱和度的两倍。用X射线衍射分析了共渗合金层中碳化物的结构类型；用电子探针进行微区成分分析，测定碳化物的成分，并计算了碳化物中碳原子与合金元素之间的原子比。结果表明，共渗合金层中的碳化物主要是由合金元素W、Mo和C形成的M6C型碳化物及少量的M2C型碳化物。M6C型碳化物中碳原子与合金元素之间的原子比为1．6～3．2：1平均为2．4。与一般冶金低合金高速钢中的合金元素与碳原子比相比较，范围窄，且偏低。     

等离子Mo-Cr共渗表面高速钢层的研究

在20钢表面进行等离子Mo-Cr共渗及等离子超饱和渗碳复合处理，合金层接近钼系高速钢成分。表面Mo含量达到12％左右，Cr含量达到4％左右。等离子渗碳合金层表面含碳量达到2．0％以上，超过了平衡碳的计算值。经X-射线衍射分析，碳化物主要类型为M23C6、M7C3、M6C型，尺寸1μm左右。试样经随后淬火 低温回火和淬火 深冷处理(-196℃) 低温回火两种工艺，使表面高速钢层获得马氏体基体上均匀分布的细小弥散的碳化物组织，没有粗大的共晶莱氏体碳化物。经深冷处理的试样表面硬度达到l600HV，明显高于未经过深冷处理工艺的高速钢层表面硬度(1000HV左右)。用WTM-1E球盘式摩擦磨损试验仪，进行摩擦磨损试验。结果表明：经等离子复合处理的表面高速钢层，与渗碳淬火及低温回火的试样对比，摩擦因数减小，仅有0．07～0．08。     

不同合金与截面尺寸对型内处理蠕墨铸铁组织的影响

本试验的目的在于确定,用型内处理的方法,不用传统的反球化元素而仅用稀土元素和镁能否生产出满意的蠕虫状石墨组织。对八种具有不同镁、稀土及铈、镧含量的型内处理合金进行了试验。试样为砂型铸造阶梯试样。用含镁4%、总稀土量2%、钙1%的型内处理合金,在铸件中得到了满意的蠕墨组织。对于厚的截面允许使用较高稀土量及钙量的合金,但碳化物的量也稍有增加。加入0．65~1%的合金可得到最理想的蠕墨组织;原铁水含硫量在0．006~0．024%范围内都可得到满意的蠕墨组织,硫量越高,需要加入的合金及合金的残留量也越高。在1/2吋及以上的截面中可获得理想的蠕墨组织;在1/4吋的截面中则含有较多的球状石墨和少量的碳化物;1/8吋的截面中则全部为球状石墨,并有大量碳化物。增加硅量可减少碳化物量,在含2．62%硅时,可消除碳化物。基体中的珠光作量随截面尺寸的增大而减少。浇注温度对不同合金的效果几乎无影响。用含钛9%的合金处理(钛作为反球化元素)所得到的组织与用含镁4%、稀土2%的合金处理时得到的蠕墨组织相似,所不同的是在残留镁量较高时,仍能得到满意的蠕虫状石墨。     

Q235钢双层辉光离子表面冶金超高铬高碳合金层的研究

利用双层辉光离子渗铬和渗碳技术,在Q235钢表面形成超高铬高碳合金层,随后进行了淬火、回火及耐磨性的对比试验,对其合金层的形态、组织、成分及发生的相变、碳化物类型进行了研究.结果表明,在本试验条件下,渗铬层深可达数百微米以上,采用双层辉光离子渗碳新工艺,渗入速度比一般离子渗碳快约10%,碳化物细小、弥散、均匀.用体视金相法估计,碳化物总百分比约占40%以上,耐磨性明显高于GCr15钢的淬火件.     

离心铸造-原位反应法制备(Fe,Cr)7C3增强铁基复合层

以铬丝和球墨铸铁为原材料,通过离心铸造和原位反应法,在球墨铸铁基材表面制备出一层厚度为4.0 mm的(Fe,Cr)7C3碳化物颗粒增强铁基复合层. 通过光学显微镜(OM)、XRD、SEM、EDS、显微硬度计以及销盘磨损试验对复合层的显微组织、力学性能进行分析和表征, 结果表明:复合层是以初生的(Fe,Cr)7C3碳化物为增强相,以奥氏体和枝晶间(Fe,Cr)7C3碳化物共晶体和少量的球状石墨组成的组织为基体;复合层和基体间达到冶金结合的程度;相对于球墨铸铁,不论载荷大小,(Fe,Cr)7C3碳化物颗粒增强铁基复合层均表现出较好的抗磨损特性,其主要原因是复合层中形成了许多高硬度的碳化物.     

45钢表面含钛高速钢渗层的研究

在45钢表面进行W、Mo、Ti离子三元共渗，以形成类似高速钢成分的合金化渗层；对该合金化渗层进行渗碳、淬火、回火处理。结果表明，离子渗金属后，渗层组织为合金铁素体，表面合金元素浓度(质量分数，％)为8W、10Mo、1．8Ti；渗层经渗碳后，显微组织为粒状合金珠光体 不同形状的合金碳化物，合金碳化物的分布与普通高速钢相比更为细小、弥散、均匀；渗碳试样经淬火、回火处理后，渗层显微组织为回火马氏体和均匀细小的粒状碳化物，合金碳化物为M。C(Fe，w，C)、M。C，[(FewMo)7C3]和MC(TiC、r-MoC)，硬度为800～890HV0．1(相当于64～67HRC)，红硬性为760HV0．1左右(相当于63HRC)。     

高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金的熔炼

探讨了高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金在大气下的熔炼技术。研究结果表明,熔炼过程中采用中频感应炉和陶瓷坩埚,能防止铬和石墨反应形成碳化物,提高了铬的收得率;Cr、Zr等合金元素以中间合金方式加入,并用石墨钟罩压入熔体中,能减少烧损;采用玻璃 硼砂 鳞片石墨的复合覆盖剂能有效地减少合金氧化、吸气及挥发。     

DZ125合金表面碳化铬／Ni_3Al堆焊涂层显微组织

采用药芯焊丝法制得Ni—Al-Cr3C2复合焊丝,将该焊丝堆焊于DZ125合金表面．在氩弧物理热的作用下,Ni与Al化合成Ni3Al并释放大量反应热;Cr3C2发生分解,并在随后凝固过程中重新析出细小的富Cr的M3C2和M7C3相．受冷却速率的影响,靠近母材区域的碳化物尺寸小于外层区域．母材合金元素进入焊接熔池中,发生一系列碳化和氧化反应,生成的化合物按自由能高低随温度降低顺序析出,导致在焊接熔合区形成大量富Hf,Ta,Ti和W的MC复合碳化物和少量氧化物,距焊层表面越近,数量越少直至消失．     

放电合金化工艺在AA6082 Al-Mg-Si铝合金表面涂覆自润滑碳化物层的形成和表征（英文）

采用放电合金化工艺对AA6082 Al-Mg-Si时效硬化铝合金进行表面改性。在放电合金化过程中,作为工作液的煤油热解成碳,从而形成附着于合金表面的自润滑碳化物层。TEM结果表明,合金表面形成的自润滑碳化物层为由碳化物和石墨组成的多相材料。因此,经放电合金化改性铝合金的摩损率极小,约为2×10~(-4) mg/m,而铝合金基体的磨损率约为1.1×10~(-2) mg/m。显然,在铝合金表面经放电合金化形成的碳化物为一种能改善合金抗电磁干扰性能的软磁体。     

碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层耐磨特性研究

采用CO2水玻璃砂型铸渗工艺制备了碳化钨/高铬铸铁复合铸渗层试样,借助于MLD-10动载磨损试验机、扫描电镜研究了渗剂组分、粒度、工艺参数对铸渗层耐磨性的影响,结果表明:在试验条件下,渗剂中加入60～80目的20%碳化钨颗粒、40%高铬铸铁粉获得的铸渗层耐磨性能最佳.复合铸渗层适合于小能量冲击磨损的工况条件.     

Study on the subsonic speed flame spraying coating of hydroxyapatite

A new method of preparation of biomaterial composite coating by the technique of subsonic thermal spraying was discussed in this paper. Ti6Al4V and pure Ti were chosen as substrate and sublayer material respectively and the working layer was sprayed with biomaterial hydroxyapatite (HAP), forming the composite coating. The experiments of heat shock and tensile strength showed that the bonding strength between coating and substrate is almost as same as that of specimen in which Ni/Al powder was adopted as sublayer. The phases of TiN, TiO2, and Ti2O3 were formed in the sublayer, which are free of toxic and have no side effects. The powder of working layer HAP was decomposed partly during spraying, but it can be solved by later treatment.     

45钢表面PII-DGPSM复合强化层的耐腐蚀性能研究

针对海工装备中常用45钢表面耐腐蚀性不足的问题,采用离子注入技术(PII)注Al和双辉等离子表面冶金技术(DGPSM)渗Cr复合,在基体45钢表面制备Al-Cr复合强化层。利用X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等对试样的元素分布、物相结构进行表征。并采用极化曲线和电化学阻抗谱,对比分析Al-Cr复合涂层、注Al涂层和基体在3.5wt%NaCl溶液中的耐腐蚀性,研究其腐蚀机理。研究表明,采用复合技术制备所得Al-Cr涂层的耐腐蚀性最佳,其表面形成Cr2O3和Al2O3复合钝化膜,和涂层内部形成具有优异耐腐蚀性Fe2AlCr和Al8Cr5相,阻碍Cl-的腐蚀作用;注Al层耐腐蚀性次之,其表面形成致密Al2O3钝化膜,延缓了Cl-对基体的腐蚀作用;基体耐腐蚀性最差。     

ZrCo/Ti储氚复合膜的制备及性能研究

本文利用磁控溅射成功制备了Ti/ZrCo/Ti、ZrCo/Ti/ZrCo/Ti多层复合薄膜,研究了复合薄膜的微观结构与贮氢性能,深入探讨了所制备复合膜作为氘氚中子发生器氚靶部件的应用可能性。结果表明,所制备的多层复合薄膜是由ZrCo相和Ti相组成,各膜层间的界面清晰可辨。相比ZrCo 等单层薄膜,夹层Ti的引入不仅显著提升了复合薄膜的吸氢量,还使薄膜氢化物的具有较高的稳定性。更可喜的是所制备ZrCo/Ti储氚复合膜未发生明显歧化反应。本工作所构建的ZrCo、Ti相互交替的多层复合膜结构,拓展了ZrCo合金的应用领域,可为高容量、高热稳定性新型复合膜氚靶材料的设计开发提供了重要参考。     

多坯料挤压及在铝／铝合金复合材料成形中的应用

介绍了多坯料挤压技术的原理,特点,评述了多坯料挤压技术的工业应用前景。采用该技术进行了１０５０／２０２４复合棒材成形的试验研究,结果表明复合材料界面为合金元素素扩散明显的良好的冶金结合界面焊合强度高。     

电子束表面合金化合成(Cr,Fe)7C3复合层耐磨性

以Fe/Cr/C粉末为添加原料,采用可控电子束旋转线扫描方式对低碳钢表面进行表面改性.通过电子束加热工艺和粉末配比的优化,在表面复合层中原位合成了(Cr,Fe)7C3.对表面复合层的显微组织及室温干滑动磨损性能进行了分析.结果表明,表面复合层中主要包含两种相,即少量的初生硬化相(Cr,Fe)7C3以及奥氏体与(Cr,Fe)7C3组成的共晶相,共晶碳化物弥散分布于奥氏体基体中,呈不连续网状组织.表面复合层与基体之间为完全冶金结合.复合层与GCr15钢球的磨损机理为磨料磨损,在室温干滑动磨损下具有优异的耐磨损性能.     

Ag/Cu钎焊复合带材轧制和退火研究

利用Ag-28Cu合金钎焊复合制备Ag/Cu复合材料,经轧制加工成复合带材。研究轧制变形和扩散退火对复合界面形貌、界面组织和性能的影响,以及界面元素扩散特征。结果表明,随着轧制变形量增加,Cu、Ag-28Cu和Ag发生协调变形,复合界面由波浪形,转变成锯齿状,最后Cu层整体向Ag层倾斜。随着加工率增加,Cu层硬度逐渐降低,Ag-28Cu层硬度显著升高,Ag层硬度不变。随着退火温度增加,界面组织逐渐长大粗化,复合层宽度增加。界面原子扩散行为主要是Cu原子向Ag中发生扩散,退火温度增加时,Ag-28Cu层中Cu原子向Ag侧逐渐减少,Ag层中的Cu原子含量增加,Cu和Ag层硬度没有发生变化,而Ag-28Cu层硬度逐渐降低。     

TC4钛合金表面激光熔覆法制备Y_2O_3颗粒增强Ni/TiC复合涂层

采用激光熔覆法在TC4钛合金表面原位制备Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层,研究涂层的相组成、微结构、成分分布及性能。结果表明,复合涂层内的微结构和成分在深度方向具有分层现象,这主要是由激光熔覆过程的快速熔凝和冷却过程所致。在激光熔覆过程中,TiC粉末完全熔化并在凝固过程中析出为细小枝晶,这些TiC枝晶的尺寸随着深度的增加而减小,而Y2O3颗粒则分布在整个重熔层中。Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层具有较均匀的硬度,其最高值约为HV1380,比基体高4倍以上。由于复合涂层具有高的硬度,钛合金经过激光熔覆后其耐磨性得到大幅度提高。     

WC/高铬铸铁渗层组织的研究

介绍了铸渗工艺的发展及机理,分析了铸渗外层组织、中层组织、内层组织的形成原因,指出:(1)铸渗层组织由表层的合金烧结层、内层的钎焊层、界面的熔合层三个区域构成;(2)浇注温度对复合层的质量有显著的影响,当浇注温度在1 540～1 580℃、增强颗粒的粒度在60～80目之间时,复合层的综合质量较为理想;(3)由于铸渗层存在(Fe,Cr)7C3、Cr7C3、WC等组织,耐磨性能大大提高;(4)从复合层到基体显微硬度呈梯度分布,显微硬度值先升高后降低,硬度的梯度分布使复合层的强度与基材的韧性得到充分的利用。     

金属基复合材料实型熔铸颗粒强化技术的研究

把实型铸造与熔铸技术有机结合提出金属基复合材料颗粒强化新技术。通过在实型铸造的泡沫材料的特定部位，事先将高性能合金进行弥散分布处理，浇铸金属母液，在金属结晶凝固过程中，在保持基体材料成分及性能不变的情况下，一次性获得表层或内表层具有特殊性能的金属基复合材料铸件。复合材料层成分、组织由表层向基体呈梯度分布，厚度可控，可以进行机械后加工。