激光快速熔凝Fe基、Ni基合金的细化形态

采用脉冲激光对纯 Fe、纯 Ni、20钢和 Ni 基合金进行了快速熔凝处理。结果表明,在纯 Fe和纯 Ni 熔凝区内,生成了一种外延生长的晶粒组织;在20钢和 Ni 基合金熔凝区内,生成了外延生长晶粒和极细的枝晶组织。在金属与合金的熔区中均形成了精细的的亚晶粒。激光快速熔凝大大地细化了校晶和亚晶,却没有得到明显细化的晶粒。     

钛合金表面激光熔覆Ni基梯度涂层的研究

为了改善Ti6Al4V钛合金表面耐磨性能和抗高温氧化性能,采用CO2激光在Ti6Al4V钛合金表面进行激光熔覆Ni基梯度涂层试验.利用扫描电镜和显微硬度计等手段分析了熔覆层组织,测试了基体和熔覆层的显微硬度.结果表明,采用适当的工艺参数,可以在钛合金表面获得连续、均匀、无裂纹和气孔的熔覆层.熔覆层组织由树枝晶和晶间共晶组织构成,并与基体形成牢固的冶金结合.由基体到表面,显微硬度过渡平稳,呈明显梯度渐变特征.     

钛合金表面激光熔覆Ni基合金涂层中析出相热力学模拟计算

采用横流CO2激光器在TC4合金表面熔覆Ni基合金涂层,对激光熔覆层的微观组织、析出相、各合金元素在γ-Ni和M23C6相中含量变化进行了研究.结果表明,熔覆层可分为三个区:熔覆区、结合区和基体热影响区.熔覆区由γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B相组成,其中,TiB2,TiC和M23C6细小颗粒均匀分布于γ-Ni初晶上,共晶组织由γ-Ni和Ni3B组成.为揭示TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层在3500～500K温度范围的相组成及组织变化规律,利用Thermo-Calc软件及相应Ni基合金数据库对TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层凝固过程中各析出相进行了热力学计算分析,研究了熔覆层中γ-Ni,TiB2,TiC,M23C6和Ni3B各相相对含量和B,C,Cr,Fe,Ni,Ti元素在γ-Ni和M23C6相中的含量随温度变化关系,为TC4合金表面激光熔覆Ni基合金涂层成分设计和工艺优化提供理论依据.     

工艺参数对304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层的组织、耐磨性及耐腐蚀性的影响

研究了不同工艺参数对304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金后熔覆层微观组织及硬度、耐磨、耐蚀性能的影响,并寻求最佳激光工艺参数,以期获得冶金结合较好,耐磨、耐蚀性能良好的熔覆层。根据组织与性能的综合分析可知,最优激光工艺参数为激光功率2.5kW、扫描速度4mm/s、送粉速率300mg/s。利用优化工艺参数熔覆后的熔覆层宏观形貌平整、光滑,熔覆层宽度为14.36mm,高度为1.612mm,熔池深度为0.248mm,稀释率为13.33,硬度较高,平均显微硬度为646.4HV,并且耐磨损性能较好,磨损量较低。此外,熔覆层的耐腐蚀性能也较好,自腐蚀电位为-286.77mV。在一定的激光工艺参数下,组织从结合区至熔覆层表层依次为平面晶、胞状晶、柱状晶、树枝晶、等轴晶。激光功率、扫描速度、送粉速率不同,熔覆层中组织粗细变化呈现一定的规律性:随着激光功率的增大,组织由细小逐渐变的粗大;随着扫描速度的增大,组织先变细小,然后变粗大;随着送粉速率的增大,组织逐渐变细小。合金的耐磨性与耐蚀性不仅与组织大小有关,而且与组织物相组成密切相关。     

基于工业合金激光熔覆制备Fe基非晶涂层

以FeCoCrMoCBY块体合金为熔覆材料,采用激光熔覆在低碳钢表面制备非晶涂层,探讨不同激光功率对涂层成形及组织的影响,通过显微硬度仪、电化学工作站测试涂层显微硬度及耐腐蚀性能。研究结果表明,其他参数不变,激光功率为17.6~20.8 W时,涂层成形良好,与基材呈典型冶金结合。随激光功率增加,涂层稀释率升高,裂纹倾向增大,非晶化程度降低。激光功率为17.6 W时,涂层主要由非晶组成,稀释率低于24.2%,结构致密,包括热影响区、熔合区和熔覆区;涂层平均显微硬度为1 330HV,约高于基材9倍,在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能明显优于316L不锈钢。     

激光熔覆Fe基合金涂层的高温磨损性能

为了提高H13钢的高温耐磨性,通过激光熔覆在H13钢表面成功制备了 Fe基合金涂层,对涂层和H13钢进行了高温磨损测试,对涂层和H13钢的高温磨损性能进行了比较研究,并讨论了其磨损机理.结果表明:与H13钢相比,该涂层的磨损率均比H13低,具有更好的高温耐磨性,尤其是在600℃时表现更为突出.在400℃下50～150 ...     

激光熔覆Fe基合金涂层强化H13热作模具钢

为了解决H13热作模具钢在锻模和热挤压模等领域因发生脱模剂腐蚀而失效的问题,本文通过引入激光熔覆技术来探究Fe基合金粉末对H13钢综合性能的强化效果,并系统研究了扫描速度、搭接率和熔覆层数对涂层的相位组成和显微组织的影响,详细分析了涂层的截面显微硬度和耐腐蚀性能的变化规律.研究表明:涂层主要由α-Fe、γ-Fe、M23...     

激光熔覆Fe基/Ni基/Co基合金修复层的微观结构及抗磨损性能

为了确保合金修复层质量,采用柔性半导体激光技术在轧辊、齿轮等常用材料17Cr Ni Mo6合金钢表面熔覆Fe基、Ni基、Co基合金修复层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度计、摩擦磨损试验机等手段研究了3种合金修复层的微观组织结构、硬度及耐磨性能。结果表明:3种熔覆修复层均结构致密、无气孔,与基材呈良好的冶金结合。Fe基及Co基合金修复层无裂纹,而Ni基合金修复层存在一定的裂纹。与Co基、Ni基相比,Fe基合金修复层具有单一的晶体相结构以及较高的硬度和耐磨损性能。Fe基合金修复层硬度达到60 HRC以上,具有良好的耐磨性能,熔覆修复后不需要再进行渗碳等处理。采用该Fe基合金熔覆层可以对轧辊、齿轮等进行良好的修复再制造,延长其使用寿命。     

激光熔敷Co基合金的组织及涂盐热腐蚀性能

本文采用刷涂加激光重熔固化处理的方法,在1Cr18Ni9Ti 不锈钢表面激光熔敷 Co 基合金,显著提高了其耐高温腐蚀的性能。文中对激光熔敷 Co 基合金结晶的组织,高温腐蚀的机制及其腐蚀的产物进行了较详细的研究,为激光熔敷技术在实际生产中的推广应用提供理论依据。     

激光快速熔凝Al-Li合金的耐磨性

本文对激光快速熔凝 Al-Li 合金进行了耐磨性实验研究,并对不同处理工艺下的耐磨性进行了比较。结果表明,不同处理工艺对耐磨性产生明显影响,但其均遵循同一微动磨损机制,即Al-Li 合金的组织结构对磨损机制没有影响;热轧态基材仅通过激光快速熔凝处理,耐磨性有所下降;但经激光快速熔凝+时效处理,耐磨性明显提高。     

晶粒取向对激光快速凝固形态的影响

研究了一种 Ni 基定向合金激光快速熔凝的结晶形态以及冷却速度对激光熔凝组织的影响。结果表明,激光快速凝固结晶形态强烈地依赖于熔池边界基材的晶粒取向。激光熔区的显微组织尺度与冷却速度有关。     

时效处理对快速凝固 Al-8.23Fe-3.62Ce 合金结构与性能的影响

用硬度、室温拉伸和电镜观察等方法研究了时效处理对快速凝固 Al-8.23Fe-3.62Ce 合金结构及性能的影响。研究发现,在573K 时效6h,合金中无明显的沉淀析出和相长大.时效30h,其抗张强度不降低。在高于673K 的温度下长期时效,沉淀相很快脱溶并聚集长大,导致合金室温强度降低。     

深过冷Ni—Sn共晶合金的快速凝固机制

本文通过净化法使 Ni-32.5wt-%Sn 共晶合金液获得深过冷,对该合金液在不同过冷条件下的凝固机制和组织进行了研究。结果表明:当过冷度小于约10K 时,该合金液凝固生成 Ni_3Sn相和 Ni(α)相层片共晶。在深过冷条件下,由于 Ni_3Sn 枝晶的自由生长速度远大于 Ni(α)枝晶的自由生长速度,再辉过程中,Ni_3Sn 相和 Ni(α)相不能以匹配方式生长,而由 Ni_3Sn 相作为领先相以枝晶簇方式生长。再辉过程中形成的枝晶簇,其内部 Ni_3Sn 枝晶进一步熔断粗化及 Ni(α)相在Ni_3Sn 枝晶间形成生长,最后形成非规则共晶组织。当过冷度小于130K 时,再辉之后,枝晶簇间存留有较大体积的成分仍为 Ni-32.5wt-%Sn 的合金液,这部分合金液在共晶平台阶段以层片共晶方式凝固,所以试样内部的组织由非规则共晶区和层片共晶区组成。     

激光作用下SiCp/A356复合材料的快凝组织形成

对SiC 颗粒增强Al-Si 复合材料以及Al-Si 合金进行激光表面重熔处理, 分析了SiC 颗粒在快速凝固条件下的分布规律以及SiC 颗粒对合金基体凝固行为的影响。结果表明: SiC 颗粒不会被快速移动的凝固界面所推移; 颗粒对基体凝固组织中的相组成无影响, 但对凝固初生相的晶体生长有抑制作用。从颗粒与合金熔体的交互作用角度对实验结果进行了讨论。      

宽带激光熔覆WCP/Ni基合金梯度复合涂层组织与摩擦磨损特性

研究了铸造WC_P/Ni基合金梯度复合涂层组织与摩擦磨损特性。结果表明,梯度复合涂层与基材实现了良好的冶金结合,涂层内有γ-Ni枝晶组织,γ-Ni＋M₂₃C 6共晶组织以及凝固结晶析出的M₆C、M₂₃C₆、M₇C₃等块状或条状组织;随着铸造WC_P体积分数的增加,复合涂层摩擦系数减小,耐磨性增加。19-4试样的耐磨性最高值为4.61,是基材的3倍以上。梯度涂层的磨损机理为磨粒磨损与粘着磨损的复合作用。     

激光熔敷Ti5Si3/NiTi2复合材料涂层的组织与耐磨性

以Ti-Si-Ni合金粉末为原料,利用激光熔敷技术在BT9钛合金表面制备出了以金属间化合物Ti5Si3为增强相,以NiTi2为基体的Ti5Si3/NiTi2金属间化合物快速凝固耐磨复合材料涂层,Ti5Si3/NiTi2合材料涂层的硬度高,组织均匀,致密,与基材之间为完全冶金结合,在干滑动磨损试验条件下具有很好的耐磨性。     

Al含量对（Ti,Al）N薄膜微观结构与性能的影响

研究发Ａｌ含量对（Ｔｉ７Ａｌ）Ｎ薄膜微观结构与性能的影响，实验结果表明：同ＴｉＮ薄膜相同，在（Ｔｉ７ＡＤＮ系薄膜中存在着（１１１），（２００）和（２２０）三咱择优取向，随着Ａｌ含量的增加这三种取向的衍射强度呈不同的变化趋势，而这三种取向的面间距则都呈先降后升的趋势，利用上述微观结构的变化可合理地解释（Ｔ。ｌ，ＡＤＮ薄膜的硬度随Ａｌ含量的增加呈先升后降的现象。     

双级雾化水冷Al-Si-Fe合金微观组织及性能

采用双级雾化和雾滴直接水冷的快速凝固技术制备了（2024Al)-20Si-5Fe合金,利用X射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）等分析式手段研究了合金的微观组织特征,利用拉伸和磨损实验测定了合金的性能,结果表明：合金具有纳米级的初晶和共晶第二相及沉淀析出相,常温强度为560MPa,437K时的强度为400MPaim,滑动摩擦数比铸造合金低10％,摩擦1500min后的磨损失重为铸合金的38％。