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     

激光共晶化渗硼层磨粒磨损试验研究

采用激光+固体渗硼的复合工艺对试样进行热处理,选择合理的激光工艺参数能得到表面完整的硼共晶层.为了进一步探讨渗层的实用价值,特进行了磨粒磨损试验.借助电子显微镜观察试样表面的磨损形貌,用精密天平称重获得试样的磨损曲线,并得到了有意义的结论.     

渗硼共晶化复合处理对3Cr2W8V钢热冲模具使用寿命的影响

针对3Cr_2W8V钢热冲孔冲头在使用中表面易磨损和热疲劳开裂造成使用寿命低的问题,试验了渗硼共晶化复合处理新工艺,结果表明,复合处理工艺可以有效地提高3Cr_2W8V钢热冲模具的耐磨性和耐热疲性能,使模具寿命有较大幅度的提高。     

自保护膏剂渗硼工艺的研究

研制出一种具有自保护能力的渗硼膏剂,测定了膏剂的渗硼动力学特征与渗硼组织和硬度。结果表明,该膏剂具有渗速快、无需任何保护,且渗层中含FeB相较少等特点。     

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。     

Cr12MoV钢渗硼－淬火复合工艺研究

对Cr12MoV钢试样进行了粉末固体渗硼－淬火复合工艺试验,并进行了组织分析与性能测试,确定了提高Cr12MoV钢耐磨性的粉末固体渗硼－淬火复合工艺参数。     

两种不同基体渗硼层的磨损试验及摩擦学特性分析

介绍了采用45钢和渗碳20钢两种基体进行固体渗硼,将得到的试样作滑动摩擦磨损试验,借助试验过程中所获得各项数据以及显微组织观察,分析了结果发生的原因,提出了有参考价值的结论.     

省煤器钢管的自保护膏剂渗硼工艺研究

采用自保护膏剂渗硼技术对省煤器钢管进行表面处理,研究不同工艺参数对渗硼效果的影响,对渗硼试样进行显微组织的分析。结果表明:在空气环境下,渗硼处理后的省煤器钢管试样表层有明显的渗硼层,呈深度不一的手指状;随着渗硼时间的延长,硼化物中出现尖端碎化现象,渗硼处理后试样表面易于清理。获得良好渗硼效果的工艺为:涂层厚6mm;渗硼温度900℃;渗硼时间5 h。     

基于热力学原理分析的自保护渗硼膏剂研制及应用

介绍了采用自保护膏剂对工件渗硼时其化学反应所依据的热力学原理,对生成物的各自由能变进行了分析、计算,并通过试验验证了所采用配方的合理性.     

注塑机螺杆表面激光Cr-Mo-B合金化层制备及工艺研究

为改善螺杆的表面性能,通过激光合金化技术在45钢表面制备Cr-Mo-B三元合金化涂层,优化合金化涂层的成分及工艺,并对最佳工艺下的Cr-Mo-B合金化涂层的组织和性能进行评价。结果表明:激光Cr-Mo-B合金化涂层最佳成分的质量比为3∶7∶90,最佳工艺参数激光功率为3.1 kW,扫描速度为54 m/h,搭接率为33.3%;其合金化区组织为Cr2B、FeB、FeMo、Fe-Cr、CrxFey,形态为柱状晶;最佳工艺下的硬度可达1 020HV0.1,磨损率为1.723×10-14m3/(N·m),磨损体积为0.047 mm3,磨损体积比基体(0.140 mm3)减少0.093 mm3。     

工艺参数对激光熔覆层结构的影响

利用激光熔覆技术在45钢表面熔覆Ni60合金,通过正交试验研究了相关工艺参数对熔覆层结构的影响。结果表明:随电流、离焦量、激光移动间距、送粉量的增大,熔覆层的有效面积先增后降,至最佳工艺为220 A、32 mm、1.80 mm、3g/min达到峰值,分别为9.760、10.553、10.387、11.852 mm2;随电流、离焦量的增大,熔覆层的均匀性由好转差,至220 A、32mm达到最佳,而激光移动间距和送粉量的影响对其不大;经最佳工艺熔覆后的试样,熔覆层与基体之间属冶金结合,熔覆层组织为γ-Ni固溶体基体上均匀分布着铬、铁的碳化物和硼化物等硬质相,基体-热影响区-熔覆区的显微硬度从260.4HV到820.6HV呈梯度分布,熔覆层的有效面积为17.650mm2,波峰、波谷、波宽的标准差分别为0.018、0.015、0.012。     

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。     

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。     

基于灰色关联分析的35CrMoV钢活塞杆激光熔覆工艺参数优化

为选取优化合理的激光熔覆工艺参数匹配,获得致密性好、耐磨性强的熔覆层,采用激光熔覆技术对基材为35CrMoV钢的已磨损表面进行修复试验。以激光扫描速度、激光熔覆功率、送粉速度为自变量,以正交试验数据为基础,基于灰色系统的理论模型对试验数据进行处理;通过层次分析法计算多目标权重,运用灰色关联理论,分别计算并得到各工艺参数对理想单目标值的关联系数及对多目标值的关联度;将单目标参数优化转换为综合工艺参数优化,获得了优化工艺参数组合：扫描线速度100 mm/s、送粉速度42.8 g/min、激光熔覆功率1.8 kW;通过试验对优化结果进行了检验,结果表明：在最优工艺参数条件下,熔覆层质量得到明显提高,特别是耐磨性相对提高了43%.     

基于尺寸预测的激光立体成形30CrNi2MoVA工艺参数研究

30CrNi2MoVA钢广泛应用于兵器装备制造行业,采用该材料进行激光立体成形工艺研究。通过回归正交设计方法,结合同轴电荷耦合元件相机对熔池形貌实时监测,选用指数型回归模型得到了激光立体成形主要工艺参数对30CrNi2MoVA钢单道熔覆尺寸的影响规律,明确了影响熔覆层宽度和高度的显著性因素及相应回归方程。光斑直径、激光功率和扫描速率显著影响熔覆层宽度,熔覆层宽度同光斑直径和激光功率呈正相关而同扫描速率呈负相关;扫描速率和送粉率显著影响熔覆层高度,熔覆层高度同扫描速率呈负相关,同送粉率呈正相关。实验验证结果表明：该成形尺寸预测模型准确。基于熔覆层宽高比预测值确定了在3.5 mm光斑直径下成形30CrNi2MoVA钢的工艺参数选择范围,激光功率应处于1 300~3 000 W之间,送粉率在0.7~2.5 r/min之间,扫描速率在5 ~12 mm/s之间。     

TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层温度场模拟及参数优化

采用ADPL参数化语言,综合考虑热源模型、材料热物性参数、相变潜热、边界条件等因素,建立了连续移动高斯热源作用下TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层三维瞬态温度场数值模型。实验结果测量值与模拟计算值的对比表明,建立的温度场数值模型具有很好的可靠性。同时,在分析涂层品质的基础上,基于该模型对TC11表面激光熔覆MCrAlY涂层的激光工艺参数进行了预报及优化,得出较优的激光工艺参数为:激光功率1 200 W、光斑直径2 mm、扫描速度400mm/min。