时效处理对Co基合金堆焊重熔层组织和性能的影响

通过金相、扫描电镜显微组织分析, 显微硬度测定, 高温磨损试验, 对经不同工艺参数时效处理的Co基合金堆焊重熔层进行了分析研究。结果表明, 堆焊重熔层组织主要是细小的等轴状枝晶γ-Co及其间分布的共晶组织; 经时效处理后, 主要是γ-Co基体上弥散分布着合金碳化物和骨架状的共晶组织。在时效处理时, 随着时效温度的不断提高, 堆焊重熔层表面硬度随之升高, 在900 ℃时硬度达到最大值, 然后急剧下降; 相比较, 经长时(12 h)时效处理的堆焊重熔层硬度高于经短时(6 h)时效处理。经时效处理的堆焊重熔层高温耐磨性均优于未经时效处理的堆焊重熔层, 并且经短时(6 h)时效处理的堆焊重熔层的高温耐磨性好于经长时(12 h)时效处理。     

纳米稀土La2O3对Ni基合金喷焊层组织和耐磨性的影响

采用氧-乙炔火焰喷焊技术在Q235钢基体表面喷焊含不同量纳米稀土La2O3的Ni基自熔性合金粉末,对获得的喷焊层进行了组织、结构分析和硬度、耐磨性测定。研究了不同时效温度对喷焊层硬度和耐磨性的影响。试验结果表明,与不含稀土La2O3的喷焊层相比,加入适量的稀土La2O3,可细化喷焊层的显微组织,提高喷焊层的硬度和耐磨性;在一定温度下对喷焊层进行时效处理,可进一步提高其硬度和耐磨性。     

激光涂履M2＋4B合金层的显微组织与耐磨性

通过扫描电镜观察Ｘ射线能谱分析、显微硬度测量及干摩擦磨损试验，研究了激光涂覆Ｍ２＋４Ｂ合金层的显微组织和耐磨性。结果表明，该层由奥氏体树枝晶和枝晶间的网状碳化物所组成，其耐磨性是ＧＣｒ１５钢的８倍。     

TIG焊电弧重熔对焊接接头性能的影响

试验研究了TIG焊电弧重熔前后焊接接头的形状与尺寸、金相组织、硬度、焊接残余应力的变化。研究结果表明:TIG焊电弧重熔后母材与焊缝之间过渡平滑,重熔区硬度变化不大,焊趾处焊接残余应力明显降低,焊接接头的综合性能得到了明显提高。     

扫描速度对车用316L不锈钢熔覆层组织及力学性能的影响

采用不同激光扫描速度在304不锈钢表面制备了316L熔覆层,通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及显微硬度计分别对316L熔覆层宏观形貌、相组成、微观组织及显微硬度进行研究。结果表明,316L熔覆层呈单相奥氏体结构,随着扫描速度升高,激光功率密度降低,热输入减小,冷却速度加快,熔覆层晶粒尺寸减小。熔覆层显微硬度与扫描速度成正相关,其中扫描速度1 400 mm/min制备的316L熔覆层显微硬度最高,为275HV_0.3。熔覆层显微硬度的升高是晶格畸变导致的固溶强化和细晶强化的协同作用引起的。磨损试验结果表明,316L熔覆层平均摩擦系数显著低于304不锈钢基体,扫描速度1 400 mm/min制备的316L熔覆层摩擦系数为0.424,磨损率为2.29×10^-6mm³/(N·m),磨损机理为磨粒磨损。     

火焰喷焊Ni基WC复合涂层的性能研究

通过工艺试验、耐磨试验和显微组织观察分析,研究了氧-乙炔火焰喷焊层的常规性能。试验结果表明:随复合粉末中WC-16Ni含量的提高,涂层显微硬度和耐磨性增加。     

激光重熔对高硅Si/Al复合材料组织的影响

对加压渗流铸造方法制备的高硅Si/Al复合材料进行激光重熔处理,以消除微小疏松缺陷,细化Si颗粒以及改善其与铝基体的结合.高硅Si/Al复合材料经激光重熔处理后,熔凝层Si颗粒细化均匀,疏松缺陷消失,但有气孔存在.在激光电流120A、扫描速度50mm/min的重熔规范下,气孔较少,且主要分布在熔凝区中下部.随激光电流增大、扫描速度的减小,Si颗粒逐渐变小,硬度值逐渐增大.重熔区的硬度远高于热影响区和基体,热影响区硬度略低于基体.     

QPQ盐浴氮化对合金灰铸铁显微组织和耐磨性的影响

通过X射线衍射相分析和金相分析,发现采用不同的加热、保温和冷却方式获得的不同基体组织的合金灰铸铁,经QPQ盐浴氮化处理后渗层组织中存在Fe3O4和Fe2N;铁素体含量越高,渗层越厚。通过对不同基体组织的合金灰铸铁在QPQ处理前后的磨损速率的比较,发现经QPQ处理后的合金灰铸铁试样磨损速率为QPQ处理前的1.6%～5.7%。     

不同时效处理对堆焊层的硬度和耐磨性影响

研究了2种不同堆焊材料的堆焊层，随不同温度，不同时间时效处理的组织和性能变化，并采用SEM对其磨损表面微观形貌进行了观察和分析，试验结果表明，不同焊材堆焊层，焊态时硬度高但耐磨性低，堆焊层的焊态与经560℃时效态相比，焊态时的耐磨性较差；相同时效温度（560℃），长时时效硬度比短时时效态低，但其耐磨性优于短时时效态。     

NbC添加量对风电部件用316L熔覆层组织及耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了316L+x%NbC(x=0,5,10,15)熔覆层,研究了NbC含量对熔覆层相组成、微观形貌、显微硬度及磨损行为的影响。结果表明,NbC含量为5%～15%时,熔覆层相组成为NbC、Cr₇C₃和γ-Fe;添加NbC后,316L基体组织显著细化;少量Nb元素固溶在γ-Fe相中,形成间隙固溶体。添加NbC,熔覆层显微硬度、耐磨性大幅提升,摩擦因数、磨损率显著下降,其中316L+15%NbC熔覆层显微硬度高达381HV_0.3,平均摩擦因数为0.437(比316L熔覆层降低了41%),磨损率为2.95×10⁶μm³/(N·m)(约为316L熔覆层的50%)。     

液压支架立桂激光熔覆铁基合金涂层的研究

采用4 kW半导体激光器在液压支架立柱表面进行不同熔覆速度下铁基合金粉末熔覆,分别对其稀释率、微观组织、耐蚀性能等进行分析和研究。结果表明:在熔覆层厚度均为1.5 mm左右的情况下,不同熔覆速度下,稀释率几乎不变;熔覆层均无气孔等缺陷,与基体冶金结合良好,组织致密,主要由细小发达的树枝晶组成;在质量分数为5%的NaCl溶液中均发生钝化现象,且当熔覆速度为300 mm/min时,所得到的熔覆层自腐蚀电位最高,自腐蚀电流最小,点蚀电位最高,耐腐蚀性能最好。     

Mo对铁基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用半导体激光器激光熔覆含有10%Mo的铁基合金熔覆层,借助Leica DM2700M金相显微镜、HVS-5Z数显显微硬度计、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪、FA2004B高精度电子天平对熔覆层的组织、硬度、摩擦因数及失重量进行了分析。实验结果表明:Mo单质的添加明显增加熔覆层组织的结核率,细化熔覆层组织;Mo单质的添加增强了熔覆层变形的位错阻力,提高了熔覆层的硬度,最高硬度达到HV774;添加Mo单质能够提高熔覆层的变形能力,降低熔覆层的摩擦因数,并且熔覆层组织细化和均匀性提高了摩擦因数的稳定性。熔覆层的失重量远小于基体的失重量。     

钛合金微细结构的激光辅助化学定向除氧实验设计北大核心

为了对钛合金微细表面结构定向除氧,同时确保基体不受影响,以钛合金微细结构为对象,研究了激光辅助化学定向除氧的方法。配制A、B两种除氧液,配方分别是弱碱性无氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)@40%C_(2)H_(5)OH,无酸化,pH=8.4)和弱酸性含少量氟富草酸根(0.2mol/L K_(2)C_(2)O_(4)&0.02mol/L NaF@40%C_(2)H_(5)OH,草酸酸化,pH=5.2)的溶液。先用两种除氧液分别对氧化的微细结构的工件作浸泡测试,没有观察到明显腐蚀现象出现,然后对工件采用不同的处理路线。起初,微细结构的氧的平均化学计量数为1.61。使用B除氧液进行激光辅助化学定向除氧处理后,氧的平均化学计量数降至最低的0.67,而且大大改善了微观形貌,说明激光辅助化学定向除氧具有较大的应用价值。     

Ag添加对Fe基中熵合金组织与腐蚀性能的影响

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和负压铜模吸铸法制备双相FCC结构的铁基中熵合金,研究Ag元素微量添加对合金的组织结构以及在不同介质中腐蚀行为的影响。结果表明,合金中主要组元与添加的Ag元素的二元混合焓为正值,由于相分离在枝晶间富集形成FCC2相。随着Ag含量的增加,合金的腐蚀电位逐渐正移,腐蚀电流密度减小,容抗弧半径增大,合金耐蚀性能明显得到提升。其中,合金Fe_60.8Mn_13.4Si_8.7Cr_9.4C_3.7Ag₄在PBS溶液中的腐蚀电流密度可达2.139×10^-8A/cm²,耐腐蚀性能最优。     

激光熔覆TiC增强镍基熔覆层的微观组织与耐磨性研究

选择微纳尺度TiC为增强相、镍粉为基体粉,利用激光熔覆技术制备TiC增强镍基熔覆层,考察了TiC对熔覆层微观结构和耐磨性的影响。结果表明,镍基熔覆层组织以γ-Ni和TiC为主;高TiC含量时易引起熔覆层顶部TiC偏聚;随着TiC含量增加,熔覆层的硬度逐渐增大且表层硬度升高更为明显;三体磨损实验结果表明,复合熔覆层的耐磨性随着TiC含量升高而降低,表明冲击载荷下脆性增强相不利于提升熔覆层的耐磨性。     

铁基激光熔覆层的微观结构和摩擦磨损性能研究

选择市售的3种铁基粉末为原料(X₁~X₃),利用激光熔覆技术在45钢表面制备了3种熔覆层,研究了熔覆层微观结构和摩擦磨损性能,并选择电镀硬铬作为对比。结果表明,3种熔覆层组织致密,由α'马氏体、残余奥氏体和δ铁素体组成,其中X₁粉末熔覆层树枝晶更发达,晶粒更细小; X1粉末熔覆层硬度明显高于X₂、X₃粉末熔覆层,但低于电镀硬铬; 此外,3种熔覆层干摩擦系数虽与电镀硬铬接近,但耐磨性均明显优于电镀硬铬,且与其硬度呈正相关关系,磨损机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主。     

6061-T4铝合金激光焊接接头组织与力学性能研究

对汽车用6061-T4铝合金板材进行激光焊接，采用金相显微镜、透射电镜、扫描电镜、维氏硬度测试、拉伸试验等研究了激光焊接接头微观组织、显微硬度、强度和塑性、拉伸试样断口形貌。结果表明，6061-T4铝合金激光焊接接头的母材区组织为粗大条状晶粒; 焊缝中心组织为细小的铸态树枝晶，针状β"析出相在晶界偏聚，位错密度降低; 激光焊接接头的强度(硬度)和塑性均比母材有一定下降。     

离焦量对ZK60镁合金激光表面熔凝组织及性能的影响

为改善镁合金的耐蚀性,通过激光表面熔凝工艺在ZK60镁合金表面制备熔凝层。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微维氏硬度计、电化学工作站分析了熔凝层的组织结构、表面形貌、显微硬度和耐蚀性。结果表明,激光表面熔凝处理可极大程度细化镁合金晶粒,熔凝层的厚度和粗糙度随激光离焦量的增大而减小,熔凝层由细小等轴晶和柱状晶组成,相组成主要为α-Mg相和MgZn₂相。当离焦量为5 mm时,镁合金熔凝层的表面形貌和耐蚀性达到最佳,与未处理镁合金相比,熔凝层的显微硬度提高约36.1%,腐蚀电位向正向移动约0.097V。     

形变热处理对Cu-Ni-Cr合金组织与性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-1.5Ni-0.5Cr合金板材。通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察, 研究了不同形变时效条件对该合金组织和性能的影响。结果表明: 合金的高强度主要来源于预冷变形和时效过程中引起的亚结构强化和从过饱和固溶体中析出Cr粒子引起7的析出强化。时效前预冷变形量越大, 合金的强度提高越多, 而电导率只是稍有下降。该合金较好的形变热处理工艺为时效前进行50%的冷变形, 然后在450 ℃条件下保温4 h, 在此工艺条件下, 该合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、电导率分别为: σ_b=415.2 MPa、σ_0.2=368 MPa、δ₅=13.2%、σ_r =41.2%IACS。     

H13模具钢激光相变强韧化处理研究

为了优化H13模具钢在激光窄带扫描作用下的工艺参数, 介绍了激光功率P、扫描速度V、光斑直径D各工艺参数对淬火层的影响, 分析了H13模具钢显微硬度测量结果, 对H13模具钢不同搭接量的选择及显微组织进行了观察。结果表明, 显微硬度沿激光作用区横向呈有规律分布, 在未搭接区硬度值最高, 在回火软化区硬度值最低。搭接量的选取范围为18%～20%时较合适, 淬硬层最高硬度可达700 HV以上。