Ni60B有氧烧结工艺的研究

采用箱式炉在有氧状态下烧结制备Ni60B自熔合金,研究烧结工艺对Ni60B自熔合金组织和性能的影响。结果表明:Ni60B自熔合金粉末经1 000℃×15 min,随炉冷却至400℃后空冷的最佳工艺烧结后,合金的金相组织为在γ-Ni固溶体基体上均匀的分布着Cr、Fe的碳化物、硼化物硬质相;其密度为7.64 g/cm3,硬度为56.96HRC。     

FeCr15B2MnTi明弧堆焊合金的组织及耐磨性

采用药芯焊丝自保护明弧焊制备FeCr15B2MnTi堆焊合金,借助X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜以及电子能谱仪等手段,考察其组织及耐磨性。结果表明:高硼明弧堆焊合金析出大量白色且显微硬度高达927.3HV0.1～1 739HV0.1的初生相,该相体积分数占80%以上,随TiC先析出相数量增加而变小;其中内置浅灰色的M2B相,为M23(C,B)6,属碳硼类硬质相;随着Ti组分增加,脆性变态共晶(α-Fe+M3(C,B))明显减少,焊缝从开裂转变为不开裂;FeCr15B2MnTi合金的磨损机制存在微切削和显微剥落磨损,并以微切削机理为主。     

16Mn常压等离子体扫描合金化层电子衍射相分析

采用透射电镜研究了 1 6Mn钢常压弧光等离子体快速扫描合金化层的相结构。结果表明 :由于碳、硼、硅的渗入 ,合金化层中出现了 Fe B、Fe3B、Fe3( Si,B)、Fe CSi、Fe Si B2 、B4C等相 ,未发现有 Fe2 B相。     

Cr12MoV冷作模具钢渗硼层表面与界面分析

采用热浸渗法对Cr12MoV冷作模具钢进行渗硼处理,通过扫描电镜、能量色谱和X射线衍射分析渗硼层表面-界面形貌、化学元素分布和物相组成,对结合界面进行线扫描和面扫描分析,讨论了热浸法渗硼机理,并对残余应力和残余奥氏体进行测试。测试结果表明：渗硼层表面存在着细小气孔,与不溶于硼化物的原子扩散相关;渗硼层表面形成的高硬FeB按照(002)方向择优生长;渗硼层结合界面化学元素发生相互扩散,元素分布均匀;渗硼处理后表面残余应力由拉应力变为压应力,同时残余奥氏体转变为马氏体,改善了冷作模具的摩擦与磨损性能。     

钢表面强化工艺硼铬共渗的研究

本文对不同含碳量的A3、45、Cr06钢进行了连续渗硼铬和硼铬共渗所使用的渗剂成分、渗层组织、相组成以及渗层性能的试验研究。发现了如果先渗硼后渗铬,试样表面硬度明显降低,对此做了试验和理论分析。试验表明,可以获得显微硬度高达2875的硼铬共渗层,它具有良好的耐蚀、耐磨损性能。     

Cr_3C_2/Ni_3Al表面堆焊合金层的特征分析

对Cr3C2/Ni3Al复合堆焊合金层的元素分布、横截面组织和硬度等进行分析和研究。结果表明,堆焊过程中,母材表面半熔化区的形成使堆焊层与母材实现冶金结合,堆焊层金属逆热流方向与母材呈联生方式长大,形成Cr3C2强化的Ni3Al基堆焊层;Ni3Al基体对Cr3C2起到保护和支撑作用,弥散分布的硬质强化相Cr3C2,硬度高,抗磨损性好,显著提高堆焊层硬度,并对Ni3Al基体起保护作用;堆焊层与母材冶金结合,无裂纹,不易剥落,使得部件整体的耐磨性能提高。     

热处理对化学沉积镍磷合金层耐磨性的影响

热处理能显著提高化学沉积镍磷合金层的硬度和耐磨性,在390～400℃热处理1小时,镍磷镀层具有最大硬度值。磷含量对最大硬度值的影响不大;高磷的化学沉积镍磷合金层的耐磨性随加热温度的升高而增加,影响极其显著。为了改善高磷化学沉积镍磷合金层的耐磨性,应在600～700℃热处理1小时,使其显微组织转变为α(Ni)+Ni_3~-P相机械混合物为宜。     

渗硼层激光共晶化工艺参数验证及机理探讨

采用固体渗硼 +激光表面处理的复合热处理工艺 ,使表层得到共晶型硼化物以期降低渗硼层脆性 ,提高其耐磨性。利用三维热传导偏微分方程验证了工艺参数的合理性。结合Fe -C -B三元相图并借助扫描电镜和光镜对试样表层、显微组织进行观察 ,探讨了硼共晶产生的机理以及渗硼层在激光作用下的行为     

非晶涂层氧化物夹杂相的第一性原理研究

借助第一性原理,采用掺杂方法建立模型,通过对能量、重叠聚居数以及态密度的计算与分析,研究非晶合金涂层中出现的氧化物夹杂相(Cr,Fe)_2O_3的电子结构。结果表明:采取Fe替换Cr_2O_3中Cr的方法来构建(Cr,Fe)_2O_3模型,形成能及态密度的计算表明,当Cr与Fe的比例接近1.134时结构最稳定;并且掺杂Fe原子与附近原子存在较强的共价键作用,增加掺杂结构的稳定性。这为进一步研究非晶合金涂层氧化物夹杂相的局域溶解提供有力的理论依据。     

有氧烧结Ni60/WC合金涂层的组织和性能

在有氧烧结条件下,在45钢基体上制备Ni60/WC自熔合金涂层。利用XRD、SEM、EDS等对涂层的组织和性能进行分析。结果表明:涂层中主要有γ-(Ni,Fe)、WC、(Cr,Ni)23C6、Co3W3C、Ni2B等相组成,涂层平均显微硬度为918.4HV0.1;在磨粒磨损条件下,磨损率为1.47×10-2 cm3/h;过渡层的显微硬度从918.4HV0.1至220HV0.1呈梯度分布,宽度约为0.30mm。     

后送粉角度对等离子喷焊WC颗粒增强Ni基涂层组织的影响

采用等离子喷焊技术,利用后送粉装置从不同角度在45钢表面制作WC颗粒增强镍基合金复合涂层,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分别对涂层组织结构及成分进行分析。结果表明:焊枪倾斜30°角送粉时,WC颗粒均匀的分布于涂层基体上,WC周围有明显的棒状组织,涂层表面物相主要由WC,W2C,Fe7C3,Cr7C3和γ-(Fe,Ni)固溶体等组成,由基体到涂层表面硬度呈上升趋势;焊枪垂直送粉时,WC颗粒发生了沉底现象,WC周围有明显的鱼骨状组织和棒状组织,涂层表面物相主要由Cr23C6,Ni3Si,CrSi2,Fe3B,Fe7C3等组成,由基体到涂层表面硬度先呈上升趋势,上升到一定值后又呈下降趋势。     

二氧化碳堆焊铁基合金组织和性能的研究

为了进一步提高Fe55自熔性合金粉末的性能,利用二氧化碳保护焊在45#钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末以及Fe55与碳化钨、碳化硅的混合粉末。利用XJL-02A金相显微镜对焊缝区的显微组织进行观察对比,采用2500PCX-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,对堆焊层的显微硬度、耐磨性进行测试。结果表明,Fe55+15%W+6%SiC堆焊层与基体实现了冶金结合,堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体,并有W3Cr12Si5、Cr3Si等增强相。显微硬度达913HV,耐磨性较Fe55提高2倍。     

45钢激光硼合金化工艺优化及性能研究

为提高45钢表面硬度,采用CO2激光器在45钢表面进行激光硼合金化处理,通过正交试验方法优化激光硼合金化工艺,研究合金层的组织和性能。结果表明:45钢激光硼合金化的最佳工艺参数为激光功率4 k W,扫描速度8 mm/s,KBF4的质量分数3%;经该工艺处理后的合金化层分为合金层、过渡区;合金层厚度约为860μm,组织为Fe2B及少量α-Fe,表层组织形态呈胞状,次表层呈树枝状,平均硬度为1 350HV0.1;过渡区厚度约为100μm,硬度从1 350HV0.1到230HV0.1呈梯度分布。     

不锈钢激光熔敷Ni-Cr-B-Si合金涂层的组织及腐蚀行为

采用激光熔敷技术在316L不锈钢表面制备成形良好、无宏观裂纹、组织致密的Ni-Cr-B-Si合金涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析涂层的显微组织和物相组成,通过动电位极化曲线和电化学阻抗谱测试研究涂层和基材在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为。结果表明:涂层从底部到顶部,组织形态变化依次为平面晶、胞状晶、柱状树枝晶和等轴树枝晶,涂层主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Fe Ni3、M23C6(M=Fe,Ni,Cr)以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11相组成;在3.5%Na Cl溶液环境中,涂层的自腐蚀电位比基材正移了0.14 V,腐蚀电流密度较基材减小71.84%,腐蚀阻抗值也显著高于基材,耐腐蚀性能优于基材,这是由于涂层表面形成钝化膜的致密度和稳定性更高。     

结构钢的离子氮碳共渗

该文对40Cr、45钢离子氮碳共渗工艺、组织、性能进行了试验研究。结果表明,渗层厚度与处理温度和时间关系符合由扩散过程控制的动力学规律;共渗气氛存在一个最佳丙烷含量,大约为1％～2％;得出最佳热处理工艺参数,560℃×2h,1.5％C_3H_8。用此工艺处理的40Cr试样得到了以ε相为主的渗层。该渗层有足够的硬度(HV≈800)及良好的耐蚀性,满足了对工件使用性能的要求。     

25Cr2Ni4WA钢稀土渗碳的组织与性能

本文通过在固体渗碳剂中加入稀土,研究了25Cr2Ni4WA钢经渗碳处理后的显微组织、显微硬度梯度、表面应力及耐磨性。结果表明:在渗剂中加入稀土,可以使渗层深度增加28％;沿渗层深度硬度提高,梯度平缓;表面压应力增加250％;耐磨性显著提高。     

温度和氮势对氮碳共渗层致密性的影响

论述了在催渗剂作用下 ,温度和氮势对 40 Cr钢氮碳共渗后的组织和性能的影响。结果表明 ,在共析温度以下进行催渗氮碳共渗 ,化合物层随温度升高而增厚 ,致密性提高 ,渗层深度和硬度增加。提高氮势 ,化合物层致密性增加 ,渗层深度有所减少 ,渗层硬度随温度升高而增加     

钢的多元渗硼层组织结构的变异

以４５钢、ＧＣｒ１５钢为基体材料，先渗硼，后钒化，获得硼化物和碳化钒的多元渗硼层。采用金相显微镜，Ｘ－射线衍射仪和电子探针，分析测定了覆层的组织结构和成分分布。结果表明，渗硼试样长时钒化，Ｃ、Ｂ、Ｖ和Ｃｒ等元素在覆层中重新分布，硼化物逐渐蜕化，蜕变程度取决于钒化温度和时间，以及基体的化学成分。硼化后钒化过程中，表面与奥氏体之间存在碳活度差，碳原子向表面上坡扩散，ＶＣ覆层向外生长。实验表明，获得连续的多元渗硼层是可能的。     

第三组元对爆炸压实CuCr合金性能的影响

采用机械合金化工艺由Cu、Cr及添加第三组元素粉按一定质量比合成CuCr及CuCrM (M =W ,Fe)预合金粉 ,尔后用爆炸压实工艺制备电触点材料CuCr合金。着重研究了第三组元对爆炸压实的CuCr合金性能的影响。结果表明 ,添加W提高爆炸压实的CuCr合金的密度 ,添加Fe稍微降低其密度 ;添加W或Fe都能显著提高CuCr合金硬度 ,并且添加Fe提高得更明显 ;添加W或Fe都会显著降低CuCr合金的电导率 ,并且CuCrM合金的电导率都较低     

结构钢真空膏剂渗硼后的组织与性能

采用真空膏剂渗硼方法对４５钢、４０Ｃｒ钢进行渗硼处理。研究表明，真空膏剂渗硼的渗层致密、均匀。ＦｅＢ相数量与渗硼温度、时间有关，且在与渗硼时间的依赖关系中有一峰值。真空膏剂渗硼后，材料表面硬度可达１６００～２０００ＨＶ，耐磨性显著提高。