激光表面淬火对铬钼铸铁组织和硬度的影响

采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化区组织为隐晶马氏体、残留奥氏体和球状石墨,过渡区组织为隐晶马氏体、珠光体和球状石墨,基体组织为铁素体、珠光体和球状石墨。在激光表面淬火未对试件产生过热影响时,激光功率的增大和扫描速度的降低均会提升铬钼铸铁的表面硬度和硬化层深度。在5 mm×20 mm的矩形激光光斑下,确定最优的参数组合为激光功率2300 W、扫描速度0.003 m/s,采用该参数组合对铬钼铸铁进行激光淬火处理时,表面硬度为760 HV0.3,硬化层平均硬度为724 HV0.3,硬化层深度可达1.4 mm以上。     

等离子体堆焊速度对Ni60堆焊涂层微观组织及硬度的影响

采用等离子体堆焊在304不锈钢表面制备Ni60单层单道堆焊层,研究了不同堆焊速度对Ni60堆焊层微观组织和硬度的影响。采用金相显微镜和扫描电镜分析了堆焊凃层的微观结构,通过XRD和EDS能谱分析了堆焊层中的物相组成,同时对堆焊层显微硬度进行了测试。结果表明:200 mm/min堆焊速度时,涂层的润湿角为55°,稀释率为4.5%,其宏观质量最好,此时Ni60堆焊涂层中部区域的组织为柱状树枝晶和以小晶面侧向方式长大的析出物。随堆焊速度上升,FeNi_x相和硼化物相结晶度先增后减,堆焊层硬度先上升后下降。200 mm/min堆焊速度时,FeNi_x相和硼化物的结晶度较好,涂层晶粒细小,涂层的平均硬度最大,该速度为最佳的堆焊速度。     

退火温度对铝青铜微观组织及硬度的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD和硬度计等分析了Cu-Al-Ni合金在冷轧与退火过程中微观组织结构及硬度的变化规律,研究了合金在不同退火温度条件下的软化行为。结果表明,当采用950 ℃保温淬火工艺后,Cu-Al-Ni合金主要由面心立方结构的α相与体心立方结构的β相组成,分布于晶界处的β相对合金硬度的影响作用小。由于位错强化作用的显著增强,合金在冷轧后硬度明显升高,达到270 HV0.5。冷轧态Cu-Al-Ni合金在400 ℃以上温度退火后会发生明显软化现象,软化的主要原因是再结晶反应所引起的位错密度下降。Cu-Al-Ni合金的再结晶温度在300 ℃以上,高于纯铜的再结晶温度,这表明Ni、Al元素的添加有利于提高纯铜再结晶温度,并能改善其高温抗软化性能。     

氢处理对TC4合金微观组织及硬度的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪和透射电镜研究了TC4合金氢处理后的微观组织变化,通过硬度测试分析了氢处理对TC4合金硬度的影响。结果表明,随着置氢量的增加,置氢后的TC4合金中出现了马氏体α′和氢化物δ,但除氢后的试样中只有α和β两相。TC4合金经过置氢再除氢后,微观组织细化,这是由于除氢时相互平行的共析产物(δ+α)发生了相变和马氏体发生了分解。随着置氢量的增加,除氢后TC4合金的硬度增加,这是TC4合金微观组织细化的结果。     

激光退火对Inconel 718微观组织和硬度的影响

研究激光退火对Inconel718时效合金的显微组织和硬度的影响.一台2.5kW的CO2激光机被用来照射试样的表面.在激光能作用下,试样表面层被加热后空冷.通过控制激光工艺参数,在表面不发生熔化的前提下,能够使一定厚度表面层内的硬度降低到标准退火合金的水平,而不影响试样内部母材的硬度.显微组织观察显示表面层的基体强化相(γ″和γ‘)在激光照射过程中被固溶,而其它二次相没有变化.γ″和γ‘的固溶被确定是表面层硬度下降的原因.在其它试验条件不变时,确立了退火层生成时由激光散焦距离和扫描速度描述的工艺参数范围.     

Zn含量及时效工艺对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织及硬度的影响

研究了时效处理工艺和Zn元素的添加对Al-Mg-Si-Cu合金微观组织及硬度的影响,运用Jmat-Pro热力学软件计算了不同成分体系实验铝合金的相变规律,采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和维氏硬度仪等研究了不同热处理状态下合金的微观组织和显微硬度。结果表明:Zn元素的添加对热力学平衡状态下的相演变行为没有明显的影响;固溶处理后,3种实验铝合金的显微硬度均随自然时效时间的延长而增大,且初期的硬化速率高,随后逐渐减慢直至稳态,Zn元素的添加提高了自然硬化效应;相比于固溶处理,预时效处理后的No.1～3铝合金自然时效后硬度值分别降低了5 HV、9 HV和8 HV,Zn元素的添加影响了Mg、Si原子的团簇行为,有效地消减了自然时效硬化效应;人工时效处理后,No.1～3铝合金的硬度值分别增加了13 HV、27 HV和33 HV,Zn元素的添加促进了人工时效过程β″相的强化析出,提升了人工时效硬化能力。     

脉冲磁场对TC4钛合金表面硬度及微观组织的影响

为强化TC4钛合金的表面硬度,采用脉冲磁场及铜片驱动的方法,对TC4钛合金板材进行了不同电压和冲击次数的试验,并利用显微硬度计、光学显微镜、有限元模拟对试验结果进行分析。结果表明,脉冲磁场冲击能明显提升TC4钛合金板的表面硬度,处理后硬度最高值为376.9 HV0.1,提升率达10.9%,并促进了β相细小均匀分布;另外在一定范围内,高能、多次冲击均是提升TC4钛合金板材表面硬度的有效途径。     

回火工艺对厚规格NM450耐磨钢组织和硬度的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计研究了NM450耐磨钢在不同回火温度(200、250、300和350 ℃)和回火时间(160、190、220和250 min)下组织和硬度的变化规律。结果表明,淬火后钢板在厚度方向的硬度波动较大,在偏析带位置硬度明显高于其他位置。回火温度对NM450钢的硬度产生了非常显著的影响,回火后NM450钢的硬度出现了下降,尤其以偏析带处硬度下降最大。随回火保温时间增加,NM450钢的硬度没有明显降低。     

搅拌摩擦焊对5A02铝合金微观组织及硬度的影响

通过对10 mm厚的5A02铝合金板搅拌摩擦焊焊缝的宏观组织、微观组织及显微硬度的观察和分析,进一步明确搅拌摩擦焊接过程中的温度分布和热循环对焊缝组织特点及硬度分布的影响规律,对优化焊接工艺,减小焊接中的变形及焊后残余应力,控制焊缝接头的组织和性能,提高焊接质量,具有重要的实用价值。     

回火工艺对含Cu低碳微合金钢硬度及微观组织的影响

通过硬度试验、TEM等方法研究了一种含Cu低碳微合金钢不同温度及时间回火后的硬度变化及微观组织。结果表明:不同回火温度条件下,其短时间回火硬度均低于淬火态;长时间回火硬度变化趋势不同,500℃回火硬度最高且趋势平稳,600℃回火硬度最低,并呈下降趋势;其回火组织均为板条结构,并随温度升高和时间延长,板条间距变宽但未有再结晶现象,保持良好的热稳定性;600℃回火硬度下降趋势是基体组织软化与Cu析出物过时效现象共同作用的结果。     

等离子喷涂WC-Co涂层的微观组织及硬度

以普通低碳钢Q235A为基体，钴基碳化钨陶瓷粉末WC-12Co为热喷涂材料，采用低功率（5．2kW～9．1kW）内送粉等离子喷涂方法，在保持等离子弧电流恒定的情况下，通过改变弧电压来制备不同功率下的WC-Co陶瓷涂层。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪对涂层的显微组织和相结构进行观察与分析，并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV，研究喷涂条件对形成的WC-Co陶瓷涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律。结果表明：原始喷涂粉末的XRD图谱中仅能观察到主相WC和极少量的金属Co，而低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层中则除了WC相以外，还含有W2C，Co3W3C，Co3W9C4等其它相，并且随着等离子喷涂功率的增加，WC衍射峰强度降低，而包括W2C在内的其它相衍射峰强度升高。等离子喷涂WC-Co涂层微观组织为大量硬质相（WC，W2C，CO3W3C或Co3w9C4）颗粒弥散分布于较软的富Co粘结剂之中。保持等离子弧电流130A不变，涂层显微硬度随弧电压升高呈现先下降后上升的变化规律，并且电压70v时涂层具有最高的显微硬度。     

等离子喷涂WC-Co涂层的微观组织及硬度

以普通低碳钢Q235A为基体,钴基碳化钨陶瓷粉末WC-12Co为热喷涂材料,采用低功率(5.2 kW～9.1 kW)内送粉等离子喷涂方法,在保持等离子弧电流恒定的情况下,通过改变弧电压来制备不同功率下的WC-Co陶瓷涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪对涂层的显微组织和相结构进行观察与分析,并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV,研究喷涂条件对形成的WC-Co陶瓷涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律.结果表明:原始喷涂粉末的XRD图谱中仅能观察到主相WC和极少量的金属Co,而低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层中则除了WC相以外,还含有W2C,Co3W3C,Co3W9C4等其它相,并且随着等离子喷涂功率的增加,WC衍射峰强度降低,而包括W2C在内的其它相衍射峰强度升高.等离子喷涂WC-Co涂层微观组织为大量硬质相(WC,W2C,Co3W3C或Co3W9C4)颗粒弥散分布于较软的富Co粘结剂之中.保持等离子弧电流130 A不变,涂层显微硬度随弧电压升高呈现先下降后上升的变化规律,并且电压70 V时涂层具有最高的显微硬度.     

错距旋压对连杆衬套硬度和微观组织的影响

采用错距旋压对连杆衬套的成形进行了试验,研究了强力旋压主要工艺参数对其硬度和微观组织的影响。结果表明:连杆衬套的布氏硬度随着减薄率、进给比和首旋轮减薄量的增加而增大;错距旋压可以细化晶粒;在试验范围内,随着减薄率、进给比和首旋轮减薄量的增加,晶粒细化越明显,晶内出现了滑移带;试样拉伸断口属于韧性断裂。     

热处理对AlFeCrCoNiMo高熵合金微观组织与硬度的影响

利用真空电弧熔炼法制备了AlFeCrCoNiMo高熵合金。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、硬度仪,研究了退火对高熵合金的微观组织及硬度的影响。结果表明:铸态以及退火后的合金是树枝晶结构,枝晶间是由Cr_9Mo_(21)Ni_(20)和NiCoCr金属间化合物组成的共晶结构;随着退火温度的升高,FCC相逐渐减少,并会析出新的金属间化合物;合金的微观应力表现出先增大后减少的变化趋势;合金的硬度随着退火温度的升高先升高再降低,合金的应力与硬度的变化趋势一致,当退火温度达到800℃时,合金的硬度达到最大。     

变形温度对淬火配分钢微观组织和硬度的影响

用Gleeble-3800试验机对一种低碳CrNi3Si2MoV钢开展了热压缩30％后立即进行淬火配分(Q&P)工艺处理的试验,探讨变形温度对淬火配分钢微观组织和硬度的影响,用SEM和TEM进行微观组织表征,用XRD测量残留奥氏体体积分数.结果表明,与Q&P工艺处理的样品相比,变形后再进行Q&P工艺处理的样品存在残奥量和维氏硬度同时升高的现象,随变形温度的降低,钢的硬度逐渐升高,残奥量先增大后减小,热变形导致钢的Ms温度升高,变形温度为750℃的样品获得最大量的残留奥氏体,达到17.2％,热变形引入的位错促进C的配分,同时提高钢的强度.     

新型大气长层流等离子体喷涂方法和研究进展

介绍了一种新型大气等离子喷涂方法,该方法采用特殊内通道结构的直流非转移电弧等离子发生器,可以直接在大气条件下获得长度100～1000 mm之间变化的等离子射流。在大气条件下,等离子射流的流动特性具有"长、直、准"的层流或类层流状态,工作时噪音小于80 dB。在工作参数范围内,等离子射流的长度在固定总气流量条件下可以随输出功率的增加而增长;射流的长度在固定输出功率的条件下随总气流量的增加而减小。当使用在大气等离子喷涂技术中时,会为飞行粉末颗粒带来超长的加热和加速过程。文中详细介绍了大气层流等离子喷涂技术的研究历史和研究现状,以及研究团队利用该新型技术制备的6种涂层的显微结构、颗粒的飞行和加热特点,并对比了目前其他大气等离子喷涂技术的结果。结果表明,文中介绍的方法在最低的输出功率和气流量条件下,为金属和陶瓷颗粒提供了超长的飞行和加热条件,表现为较低的颗粒飞行速度和超高的颗粒表面温度。可以在不同的射流长度或喷涂距离下,获得不同的颗粒熔化状态或涂层结构,并发现可以直接在大气条件下获得大规模气液共沉积的涂层。     

时效温度对激光选区熔化TC21钛合金微观组织及硬度的影响

SLM成形TC21钛合金经不同温度时效处理后进行显微组织观察和硬度测试,较为系统地探究了时效温度对其组织和硬度的影响。结果表明,时效温度较低时,随着温度的升高,次生α相呈弥散针状析出,且随着温度升高弥散度增大,同时β析出相体积分数也随着温度的升高而增加。时效温度过高时,次生α相粗化,形成尺寸较大的片状α相,强化效果下降。当时效温度为450 ℃时,所得SLM成形TC21钛合金的显微组织最为弥散、均匀,硬度达到最大值575 HV5,较熔凝态硬度提高43.3%。因此,时效温度应控制在450 ℃。     

固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响

采用维氏硬度计和电子显微镜等分析方法研究固溶处理及双级时效对7050铝合金微观组织和硬度的影响。结果表明,随着固溶温度的升高和固溶保温时间的延长,晶内细小的第二相和晶界粗大的第二相逐渐溶解,淬火后易形成过饱和固溶体,在随后的时效阶段不断析出形成沉淀强化相,硬度得到提高;随着预时效温度的升高和预时效保温时间的延长,第二相不断析出并趋于长大,同时再结晶体积分数不断增大;随着终时效温度的升高和终时效保温时间的延长,预时效阶段没有析出的第二相继续析出,并趋于长大,同时再结晶体积分数也不断增大,硬度先增大后降低。7050铝合金最佳的固溶工艺为470 ℃×60 min, 最佳短时双时效工艺为120 ℃×4 h+160 ℃×3 h, 此时硬度值为195.47 HV,再结晶体积分数38.22%。     

均匀化处理对A390铝合金微观组织和硬度的影响

通过分析比较共晶硅和析出相的数量、尺寸、形貌变化,研究了均匀化温度、均匀化时间和均匀化后的冷却速率对A390铝合金微观组织演变及布氏硬度的影响规律。结果表明:析出相的析出数量增加是均匀化处理后A390铝合金布氏硬度降低的主要原因,而共晶硅尺寸、形貌的改变对其影响较小。合金中析出相的析出数量主要受均匀化处理后的冷却速率影响,同一均匀化温度和时间下,随均匀化冷却速率的减小,析出相数量增多,布氏硬度迅速降低。均匀化处理后,共晶硅熔断粒化,Al2Cu相发生分解和球化,Al5Cu2Mg8Si6相数量增加。     

退火工艺对AlCuCrFeNi高熵合金微观组织与硬度的影响

用真空电弧熔炼法制备了AlCuCrFeNi多主元高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度仪等研究了AlCuCrFeNi铸态以及采用不同退火工艺后的微观组织和硬度。结果表明:AlCuCrFeNi合金在铸态下是由枝晶内富Cr、Fe元素的BCC固溶相、枝晶间富Al、Ni的B2相以及枝晶间富Cu的FCC固溶相组成,并伴有少量的金属间化合物AlFe_(0.23)Ni_(0.77),铸造硬度值约为(465±10) HV。随着退火温度升高,Cu元素发生扩散,FCC相变得粗大,合金的硬度值降低到400 HV左右,与铸态硬度相差不大,说明合金具有较高的热稳定性以及较好的高温使用性能。