Fe-Cr-C系药芯焊丝耐磨堆焊层的组织和性能

在Fe-Cr-C系药芯焊丝药芯中添加多种强碳化物形成元素,研究了堆敷金属的显微组织、耐磨性和抗氧化性.结果表明,堆焊层金属中大量呈针状和片状的细小碳化物均匀分布在共晶组织和马氏体基体上,改善堆焊金属的韧性,提高了抗裂性;焊缝金属的硬度为61.7HRC,耐磨性好,其相对耐磨性是市售某药芯焊丝堆焊层金属的3.75倍;堆焊层金属高温稳定性好,抗氧化能力强;焊丝适用于高温低应力磨料磨损环境.     

激光堆焊Cr MnFeCoNi高熵合金组织与力学性能研究

采用激光堆焊技术在Q235钢上制备了成型良好的CrMnFeCoNi堆焊层,通过XRD,OM,SEM和EDS等分析手段研究了堆焊层的物相结构、微观组织和化学成分;通过硬度测试和拉伸测试表征了堆焊层的力学性能。结果表明,堆焊层内形成了呈树枝晶形貌的FCC单相固溶体。堆焊层内元素分布较均匀,但在枝晶内外存在细微的元素差异,Cr,Fe和Co富集在枝晶内部,Mn和Ni在树枝晶间偏析。堆焊层的硬度由表面至底部缓慢递减,约为180～200 HV0.5。堆焊层的拉伸性能有较强的温度依赖性,当温度从298 K降至77 K时,堆焊层的屈服强度和抗拉强度分别提升了60%和65%,达到了564 MPa和891 MPa,断后伸长率从26%提升到了36%。     

Fe-Cr-C系高碳高铬耐磨堆焊合金微观组织分析

研究了C元素含量6.0%左右时改变Cr元素含量和Cr元素含量40%左右时改变C元素含量两种情况下Cr及C元素各自对Fe-Cr-C合金堆焊层组织的影响.结果表明,C和Cr元素增加时,初生碳化物的量增加.初生碳化物随着C元素和Cr元素的增加,形态越来越规则,分布越来越密集,初生碳化物颗粒的单个尺寸增大.C元素含量6.0%左右,Cr元素含量增大时,初生碳化物微区Cr元素含量增加;而当Cr元素含量40%左右,C元素含量增加时,初生碳化物微区Cr元素含量反而降低.     

合金元素对Cr—Mn—Mo堆焊金属硬度及组织的影响

通过焊条药皮，依次向堆焊层中过渡了Ｃ及Ｃｒ，Ｍｎ，Ｍｏ合金元素，对不同的堆焊合金系统进行了硬度和显微组织分析，找出了硬度和湿微组织的变化规律。     

WC硬质合金堆焊材料界面组织结构和力学性能

应用扫描电镜,电子探针,透射电镜、Ｘ射线衍射以及压痕实验对硬质合金与胎体金属的界面组织结构与力学性能进行了分析,结果表明：焊接热输入对界面的力学性能影响很大,大的焊接线能量易导致界面缺陷的产生和硬质合金力学性能的降低,堆焊焊条中,硬质合金与胎金属之间仅发生元素的扩散,形成扩散型界面,但堆焊层中,界面附近不仅产生元素的扩散,其中Ｗ,Ｃｏ,Ｎｉ等元素的扩散较为激烈,而且发生反应,形成扩散型和化合物型混     

硼含量对Fe-Cr-C堆焊层性能的影响

在Fe-Cr-C的基础上加入较多的硼能形成Fe2B硬质相,可以有效地提高堆焊层的硬度.文中以高碳铬铁堆焊合金为基础,在其中加入不等量的硼,研究了硼对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金的硬度和显微组织的影响.研究表明,当含硼量从4%逐渐增加到5%时,堆焊层宏观硬度逐渐增加,且随着硼含量的增加,硬质相的密度显著增加.     

焊条电弧焊堆焊金属组织及其性能分析

采用CHR172堆焊焊条,以焊条电弧焊工艺在基体材料45钢上进行了堆焊.分析了不同焊接条件下获得的热影响区与堆焊层熔敷金属的显微组织和显微硬度,讨论了焊接热输入、合金元素对堆焊层熔敷金属显微组织及显微硬度的影响.研究结果表明,堆焊层金属的显微组织和显微硬度不但与焊接热输入的大小有关,而且与采用堆焊焊条中的合金成分及含量、形成的硬质颗粒的类型、硬质颗粒与基体组织结合性能以及硬质颗粒的分布等有关.     

B元素对Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金组织和耐磨性的影响

采用直径为1.6 mm的细径药芯焊丝,利用CO₂气体保护焊堆焊的方法制备了含有1.0%~3.0%C(质量分数),15%~20%Cr,0%~2.0%B的高铬堆焊合金.研究了B₄C含量对堆焊合金的硬度及耐磨性的影响.结果表明,堆焊合金的硬度从57.1 HRC增加到65.2 HRC,硬度提高14.2%;堆焊层合金的相对耐磨性从3.5倍提高到18.0倍.借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射等微观分析方法,研究了堆焊合金的显微组织及碳化物分布形貌.结果表明,堆焊合金的显微组织主要由铁素体+奥氏体+(Fe,Cr)₇C₃组成,加入B₄C可显著改善堆焊合金层基体组织,使碳化物(Fe,Cr)₇C₃数量增加且呈弥散分布.     

过共晶高铬铸铁的显微组织和力学性能研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜以及硬度和冲击试验等方法,研究了不同热处理工艺对过共晶高铬铸铁显微组织和性能的影响。结果表明:试验的过共晶高铬铸铁铸态显微组织由共晶莱氏体和粗大杆状或六方形状的一次Cr_7C_3型碳化物组成;由于淬透性较低,当保温时间为2 h,淬火温度较低时,在共晶碳化物周围存在铁素体;只有加热到1 050℃时,共晶中的奥氏体在随后的空冷过程中才能转变为全部马氏体组织,硬度达到最高值64.5 HRC;淬火加热温度为1 050℃时,随保温时间的延长,硬度降低;随着淬火加热温度的升高,过共晶高铬铸铁的冲击吸收功呈下降趋势,但数值总的来说不高且差别不大,范围在1~2 J之间。     

Mo元素对Fe-Cr-Mo-C堆焊合金组织和性能的影响

采用等离子弧堆焊技术对不同Mo含量的Fe-Cr-Mo-C系合金进行堆焊,研究不同Mo含量对Fe-Cr-Mo-C堆焊层组织和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对堆焊层组织和物相进行分析,采用显微硬度计对堆焊层显微硬度进行测试。结果表明:Fe-Cr-Mo-C合金组织由γ,M_(23)C_6,M_2C以及M_6C组成,随着合金中Mo含量的增加,M_(23)C_6数量逐渐减少,蜂窝状的共晶碳化物M_2C数量逐渐增多,且M_2C逐渐转变为菊花状的共晶碳化物M_6C,大量高硬度M_2C均匀分布在堆焊层中,使得w(Mo) 8.2%和w(Mo) 10.1%合金堆焊层顶端显微硬度平均值较高,达到HV_(0.2)795,有利于促进堆焊层耐磨性的提高。     

铸铁喷焊组织及力学性能研究

为了解决铸铁焊补中焊缝处存在白口、淬硬组织以及裂纹等问题,采用氧乙炔火焰喷枪喷焊自熔性合金粉末F101和Ni60焊接球墨铸铁和用铸铁焊条Z308电弧冷焊球墨铸铁,并对试样进行抗拉强度、硬度测试和金相组织观察。结果表明:用铸铁焊条电弧冷焊后焊缝有白口、淬硬组织及裂纹;用Ni60合金粉末喷焊后熔合区硬度出现突变,硬度高达701HV,与母材硬度值差别很大,用F101合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大;金相组织观察表明焊缝与母材除了机械结合外,还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹,且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。     

含Mo耐火钢的微观组织与力学性能研究

以钢结构用低碳钢为研究对象,通过Mo微合金化的方法制备耐火钢,研究了不同正火温度下耐火钢的微观组织和力学性能。结果表明,在耐火钢中添加Mo元素可以使组织中产生更多的粒状组织,获得更好的耐火性能。     

Mo元素含量对TiAl合金微观组织及力学性能的影响

设计了4种不同Mo含量的TiAl合金,使用扫描电子显微镜、纳米压痕、热模拟压缩等手段对Mo-TiAl合金的微观组织以及力学性能进行了研究。结果显示,随着Mo含量升高,组织中γ相含量逐渐减少,而β相含量逐渐增多。Mo元素主要以β相的形式存在于TiAl合金中。在热等静压过程中,Mo元素从γ相和α₂相向β相中扩散;Mo-TiAl合金的纳米压痕硬度在Mo含量为1.59%（原子分数,下同）时达到最大,并且纳米压痕硬度和片层间距呈负相关;随着Mo含量升高,Mo-TiAl合金热压缩流变应力降低,Mo含量为2.11%和3.94%的TiAl合金由于Al元素偏析导致其塑性较差。     

不同强化工艺下HRB400螺纹钢筋力学性能及组织分析

对国内钢材市场选取的含Nb合金化与非合金化HRB400钢筋进行力学性能及微观组织分析。结果表明,非合金化钢筋的屈服强度及抗拉强度均高于含Nb合金化钢筋,而含Nb钢筋的Rel/Rm以及Rel/400值则优于非合金化钢筋;非合金化钢筋与含Nb合金化钢筋的边部组织分别为马氏体组织与贝氏体+珠光体组织;同时,通过高倍透射电镜观察含Nb钢筋析出物形貌,含Nb钢筋中有大量细小弥散碳化物。由于细晶强化及析出强化的共同作用,含Nb钢筋的抗震性能优于非合金化钢筋,塑韧性得到良好匹配。     

电弧堆焊轻质多主元合金熔覆层的组织和力学性能

轻质多主元合金是一种新型的轻质合金,拥有独特的晶体结构以及力学性能,在航空航天领域具有极大的发展潜力。本文采用电弧堆焊的方法在TC4钛合金表面制备Al-Ti-Cu轻质多主元合金熔覆层,堆焊材料为Al-Ti-Cu绞股焊丝,制备出的熔覆层与基体呈现出良好的冶金结合,进一步拓宽了轻质多主元合金的应用。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对熔覆层的组织和力学性能进行了研究。借助密度测试仪、维氏硬度仪、摩擦磨损测试仪、万能力学性能测试机对熔覆层的密度、硬度、耐磨性和强度进行研究。结果表明,熔覆层主要存在BCC结构的AlCu_2Ti相和少量的CuO相和Fe_2Ti_3O_9相。熔覆层枝晶形态整体呈现为花瓣状。在室温下,熔覆层的平均硬度为340.8 HV,熔覆层干摩擦磨损失效形式为粘着磨损和氧化磨损;熔覆层耐磨性强于45钢、磨损体积是45钢的85%。熔覆层密度为4.88 g/cm~3,压缩率为26%,压缩强度为1 187 MPa,比强度约为2.661×10~5(N·m~(-2))/(kg·m~(-3))。接近Ti合金的比强度,属于比强度较高的轻质合金。     

钼对铁素体球墨铸铁组织和力学性能的影响

通过在铁素体球墨铸铁中加入钼元素,研究了钼对其组织和力学性能的影响。结果表明,在730℃下保温4 h,可获得单一铁素体基体和细小石墨球颗粒的双相退火组织,石墨球分布均匀、圆整。钼的加入并不能细化石墨球组织,反而恶化石墨球形态。钼的加入使铁素体球墨铸铁的冲击韧度和伸长率显著降低,不利于高热应力工况下的反复使用。     

高铬合金堆焊材料组织和性能研究

通过硬度测试,金相组织分析,磨粒磨损试验等方法对四种高铬合金堆焊材料的微观组织和性能进行了研究.结果表明,四种堆焊材料的硬度值从高到低依次为:S1＞T1＞S2＞T2.硬质耐磨相的总量、形态、分布等是影响堆焊层耐磨性能的关键因素,其中S1的耐磨性最好,T1、S2耐磨性次之,T2耐磨性相对较差.在一定堆焊条件下,S1与S2的堆焊层厚度比T1、T2高47％,且堆焊效率比T1高40％,比T2高25％.     

Mo添加对TiC-TiN-WC-Ni金属陶瓷显微组织与磁学、力学性能的影响

本文研究了3%~15%Mo添加对TiC-12%TiN-10%WC-25%Ni金属陶瓷显微组织和磁学、力学性能的影响。结果表明,经1 430℃真空烧结1 h后,金属陶瓷都由Ni基粘结相和Ti(C,N)陶瓷颗粒组成。随着Mo含量增加,粘结相中合金元素的总含量增加。陶瓷颗粒通常由黑芯、白色内环和灰色外环组成,当Mo含量为6%~9%时,陶瓷颗粒明显细化。不管Mo含量高低,金属陶瓷室温均呈顺磁性,但室温磁化强度和剩磁随着Mo含量增加而下降。金属陶瓷的抗弯强度在Mo含量为6%时达到峰值,洛氏硬度随着Mo含量增加先略有下降然后略有上升。     

强韧化工艺对20CrNi2Mo钢组织与性能的影响

对20CrNi2Mo钢进行了强韧化处理,研究了处理工艺对其金相组织、硬度、塑韧性和耐磨性的影响.结果表明:20CrNi2Mo钢经不同工艺强韧化后,虽然金相组织基本保持低碳马氏体板条形态,但强度、塑韧性和耐磨性等有差别,深冷处理有利于提高材料耐磨性;两相区淬火使材料的韧性得到提高;高温淬火可提高材料的韧性,同时又不损伤材料的强度.     

Mo和Nb对节镍型耐热铸钢组织和力学性能的影响

借助真空电弧熔炼纽扣锭的方法,研究了合金元素Mo和Nb的含量对节镍型耐热铸钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:在合理范围内,随Mo含量的增加,试样的硬度、抗拉强度逐渐增加,伸长率逐渐降低,Mo含量为0.8%~1.0%时具有较好的常温综合力学性能;随Nb含量增加,试样的硬度、抗拉强度、伸长率逐渐增加,Nb的含量为0.08%~0.10%时具有较好的常温综合力学性能。