1Cr17不锈钢表面TIG冷焊重熔和丝材熔敷工艺及改性层的组织和性能

在1Cr17不锈钢表面进行钨极惰性气体保护(TIG)冷焊重熔及ER347L不锈钢焊丝熔敷工艺试验,并研究了重熔层和熔敷层的显微组织、显微硬度以及在质量分数为3.5％NaCl溶液中的电化学腐蚀性能.结果表明:TIG冷焊重熔时,当冷焊时间分别在200～150 ms、150～100 ms、100～50 ms范围内时,获得成形良好重熔层所需最小冷焊电流分别为40,70,100 A;TIG冷焊熔敷时,当冷焊时间分别为50,100,160,200 ms时,获得成形良好熔敷层所需最小冷焊电流分别为230,190,150,120 A.TIG冷焊重熔或熔敷形成的热影响区(HAZ)晶粒较1Cr17不锈钢母材未发生明显粗化,HAZ宽度不超过250μm,重熔层和熔敷层的组织较母材细小;重熔层和熔敷层比母材具有更高的硬度和更好的耐腐蚀性能.     

KTD-407热锻模焊条熔敷金属成分、组织与性能

测定了KTD 4 0 7热锻模焊条熔敷金属的成分、组织与性能。结果表明 :超低碳板条马氏体基体使该焊条熔敷金属焊态硬度较低 ,可进行常规切削加工。经 4 80℃时效处理后 ,基体上大量弥散析出粒状Ni3Al(Ti·B) ,使其强度和韧性大幅度提高 ,从而使熔敷金属具有良好的耐磨性和抗热疲劳能力     

TiC-VC颗粒增强Fe基熔敷层组织与耐磨性能

以H08A为焊芯，以钛铁、钒铁和石墨等为药皮组分，利用焊接电弧高温冶金反应，在Q235基体上制备TiC-VC复合超硬颗粒增强Fe基熔敷层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、能谱分析仪及磨损试验，研究了熔敷层的组织、性能及组分加入量对熔敷层性能的影响。研究结果表明：冶金反应形成的TiC-VC颗粒尺寸细小，且弥散分布在基体上；熔敷层硬度在HRC55以上，具有很高的耐磨性和良好的抗裂性；钛铁、钒铁及石墨加入量（质量分数）分别为15％～18％、12％～14％和8％～10%时，熔敷层具有良好的耐磨性能和抗裂性能。     

35CrMo钢表面铁基激光熔覆层的组织和耐磨性能

采用CO2激光熔覆装置将LC3530铁基粉熔覆在35CrMo钢基体表面,研究了熔覆层的显微组织、硬度和耐磨性能,并与基体的进行对比。结果表明:基体组织为回火索氏体,晶粒尺寸在20μm左右,而熔覆层的组织为均匀细小的等轴晶,晶粒尺寸大多在8μm;基体的平均硬度为254.1HV,而熔覆层的平均硬度为640.5HV,且硬度分布更加均匀;在相同试验条件下,熔覆层试样的磨损量仅为基体试样的1/7,磨损系数是基体试样的1/5,且磨损后熔覆层试样的表面粗糙度较磨损前的大幅下降,表明激光熔覆后35CrMo钢的耐磨性能得到显著提高;基体试样的磨损机制为犁削磨损,而熔覆层试样的磨损机制为微观切削,其优异的耐磨性能与含有铁、铬、钼和碳等元素的高硬度合金碳化物的形成有关。     

WC增强铁基合金粉芯热丝等离子弧熔覆层的制备及其组织和性能

采用电阻热与等离子弧双热源同步加热WC增强铁基合金粉芯丝材的方法制备WC增强铁基合金熔覆层,研究了不同热丝电流(0,40,50,60,70 A)下熔覆层的宏观形貌、显微组织和性能,获得了合适的热丝电流。结果表明：当热丝电流为50 A时,熔覆层的成形质量较好,稀释率最低,为51.77%;随着热丝电流的增大,熔覆层的平均晶粒尺寸先减小后增大,碳化物含量先增多后减少,当热丝电流为50 A时,组织以细小的奥氏体胞状晶为主,晶粒平均尺寸较小,为9.45μm,并且碳化物含量最多;随着热丝电流的增加,熔覆层的平均硬度先升高后降低,磨损率和摩擦因数均先减小后增大,当热丝电流为50 A时,平均硬度最高,为403.1 HV,摩擦因数和磨损率均最小,分别为0.52和4.53×10^-6 mm³·N^-1·m^-1。     

铁素体不锈钢激光熔覆层组织和性能研究

采用无碳合金粉末和低碳合金粉末对铁素体不锈钢进行激光表面熔覆处理,借助光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析仪(Energy dispersive spectrometry,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)、显微硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站对熔覆层显微组织、化学成分、硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,两种激光熔覆层均无裂纹、气孔等宏观缺陷,显微组织主要由等轴晶、包状晶、树枝晶和枝间共晶组成。无碳熔覆层与低碳熔覆层均含有α-Fe、Fe-Cr合金相、Cr单质相以及Cr_(9.1)Si_(0.9)、Fe_(9.7)Mo_(0.3)、Fe_(10.8)Ni、Fe_(19)Mn等金属间化合物。此外,低碳熔覆层还产生了间隙化合物Cr_7C_3以及马氏体相C_(0.055)Fe_(1.945)。低碳熔覆层硬度为750 HV0.5,显著高于母材硬度250 HV0.5;无碳熔覆层硬度为650 HV0.5,其热影响区发生软化。激光熔覆层相对于母材具有更为稳定的摩擦特性以及优异的耐磨性和耐蚀性,其中低碳熔覆层耐磨性和耐蚀性均优于无碳熔覆层。     

TiC+TiB_2颗粒增强Fe基激光熔覆层的组织与性能研究

采用钛铁、碳化硼、铁粉等组分,利用激光熔覆技术制备原位自生TiC+TiB2颗粒增强Fe基熔覆层。利用金相显微镜、X射线衍射仪、电子探针及显微硬度计,研究了熔覆层的显微组织与性能。研究结果表明,激光熔覆层于低碳钢基体呈冶金结合,熔覆层致密、无孔隙。原位生成的块状或花瓣状的TiC和条状TiB2均匀的分布在基体中,熔覆层具有较好的硬度和良好的耐磨性。     

微量铜对奥氏体不锈钢熔敷金属耐蚀性影响的研究

对焊条熔敷金属添加不同量铜元素的标准试件 ,用硝酸沸腾试验法测定其失重率。试验发现 ,微量的铜对焊缝的耐蚀性并无不良作用 ,在 A10 2焊条中的作用优于在 A40 2中 ,但对经敏化处理试件耐蚀性影响的大小与焊缝的化学成份有着重要的关系。     

Microstructure and Mechanical Properties of Nickel-Aluminum Bronze Coating on 17-4PH Stainless Steel by Laser Cladding

Bimetallic copper-steel composite could be an effective structural material to improve the performance of traditional nickel-aluminum bronze(NAB) ship propeller due to its high structural strength and corrosion resistance. In this work,the defect-free NAB coatings has been successfully fabricated by laser direct depositing technique on the 17-4PH stainless steel substrate. The phase constitution, microstructure characteristics and hardness properties were investigated in details. The XRD results...     

45钢表面电火花沉积TiB_2涂层的结构及性能

在45钢表面通过电火花沉积制备了TiB2陶瓷涂层,通过光学显微镜和扫描电镜及其附带的能谱仪分析了涂层微观形貌及元素分布,并测试了涂层横截面的硬度分布及涂层的耐磨性。结果表明:45钢表面电火花沉积的TiB2涂层具有明显的四个区域,涂层连续、均匀且致密,界面上无分层,热影响区内铁素体晶粒被大大细化;基体中的铁元素显著扩散到涂层中,涂层与基体形成了牢固的冶金结合;涂层的硬度高达1 600 HV以上,其耐磨性优于淬火态Cr12MoV钢的耐磨性。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

KMN钢激光熔覆FeCr合金修复层组织性能及耐磨、耐蚀性研究

KMN钢是大型离心式压缩机叶轮常用材料,服役过程中常出现磨损、腐蚀等损伤导致失效,激光熔覆技术是实现损伤叶轮修复再制造的有效手段。使用Fe Cr合金粉料通过激光熔覆技术在预置缺陷的KMN钢基体上制得修复层。通过扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(Energy dispersive spectrometer,EDS)及X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对修复层微观组织、元素分布及物相组成进行观察分析;对激光熔覆修复层显微硬度进行测试;分别对修复层和KMN钢基体进行干摩擦滑动摩擦测试,观察并分析磨痕三维形貌;测得修复层及KMN钢基体的Tafel曲线,并使用Tafel直线外推法、失重法测试修复层与基体材料的腐蚀速度。结果表明,激光熔覆修复层与基体呈良好冶金结合、无气孔裂纹等缺陷;修复层硬度是基体材料的1.8倍;耐磨性、耐蚀性得到显著提升。     

45#钢表面激光熔覆梯度涂层的组织及性能

在45#钢表面激光熔覆梯度涂层,其中底层材料分别为Ni60A和Fe基合金粉末,上层材料自熔性镍基碳化钨粉末,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计对比分析熔覆层的组织及性能。结果表明:当Ni60A粉末作为底层材料时,熔覆层宏观表面相对平整光滑,平均洛氏硬度是基体(HRC:22)的2.5倍,熔覆层厚度均匀且熔池深度基本保持不变,第一道与最后一道熔覆层的高度差仅为0.10mm,当Fe基合金粉末作为底层材料时,高度差0.28mm;熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现枝状晶到等轴晶,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层上层显微硬度分布均匀,约是基体的3倍。激光熔覆梯度涂层材料且上层材料为自熔性镍基碳化钨粉末时,底层材料选择Ni60A粉末,得到的涂层成形质量更佳。     

304不锈钢表面磁控溅射制备Cr-C涂层的组织与耐高温电化学腐蚀性能

采用磁控溅射技术在304不锈钢集流体表面制备Cr-C涂层,研究了该涂层的微观形貌、物相组成以及在350℃熔融多硫化钠中的耐电化学腐蚀性能。结果表明:制备得到的Cr-C涂层均匀致密,由Cr₃C₂,Cr₇C₃和Cr相组成;在熔融多硫化钠中腐蚀120 h后,Cr-C涂层表面物相包括Cr₃C₂、Cr₇C₃、NaCrS₂和Cr₂S₃;Cr-C涂层电阻随着腐蚀时间的延长而增大,腐蚀120 h时可达1 454Ω·cm²,表明该涂层能够有效防止熔融多硫化钠扩散至304不锈钢基体表面,从而有效保护基体免受高温熔盐腐蚀。     

304不锈钢表面预处理对沉积CrMoN涂层性能的影响

使用砂纸将对304不锈钢基体依次打磨至1200^#(1^#工艺)、2000^#(2^#工艺),以及打磨磨至2000^#并经粒度0.5μm金刚石抛光膏抛光(3^#工艺)后,在其表面沉积CrMoN涂层,研究了涂层的物相组成、表面与截面形貌、硬度、表面疏水性、耐腐蚀性能和导电性。结果表明:1^#工艺预处理基体表面沉积涂层的表面粗糙度最大,2^#工艺预处理后的次之,3^#工艺预处理后的最小;涂层均由CrN,Cr₂N,Mo₂N等物相组成;随着基体表面粗糙度的降低,涂层的显微硬度、自腐蚀电位和水接触角增大,自腐蚀电流密度、极化后的界面接触电阻降低;2^#工艺预处理基体表面沉积CrMoN涂层的综合性能优异,与3^#工艺预处理的接近。     

不锈钢表面ZrO2涂层的制备及其性能

用电沉积法，经热处理在不锈钢表面制备了ZrO2陶瓷涂层。研究了不同前处理工艺对ZrO2陶瓷涂层的影响，FTIR、SEM等分析结果表明：ZrO2涂层致密均匀，锆元素和氧元素在微区分布均匀。采用差重法、浸泡试验和阳极极化曲线测试了涂层在1000℃的抗高温氧化性和在硫酸介质中的耐蚀性，结果表明ZrO2陶瓷涂层提高了不锈钢的高温抗氧化性和耐蚀性能。     

液压支架激光熔覆不锈钢合金涂层的实验研究

采用激光熔覆技术在硅锰钢样件表面制备了不锈钢涂层,用SEM和能谱仪分析了基体与熔覆层界面以及熔覆层之间的微观组织及成分,开展了试样弯折和冲击强度测试实验。结果表明:在激光功率为6kW、扫描速度为8mm/s、光斑直径为5mm、搭接率30%的工艺条件下,基体与熔覆层界面以及熔覆层之间出现小亮带,形成冶金结合;熔覆方向垂直于观察面的覆层形貌呈蜂窝状,熔覆方向与观察面平行的覆层形貌呈竖直条状;在功率6kW、扫描速度16mm/s、光斑直径5mm、搭接率30%时,熔覆层与基体以及熔覆层之间会产生夹渣;熔覆层具有较好的韧性和冲击强度,熔覆后的试样的冲击强度提高了7.7%。