铸钢表面复合涂层的微观组织分析

通过铸造反应合成技术在铸钢表面形成Tic／Ni3Al复合涂层，采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）研究了复合涂层及界面的微观组织形貌。结果表明：TiC含量明显影响表面复合涂层及界面微观形貌。复合涂层的微观组织为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上，随着TiC含量的提高，颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密，且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合。在TiC含量〈25％时，表面复合涂层组织不致密，涂层与钢基体界面处存在较多的裂纹和孔洞。     

激光表面合金化TiC增强复合涂层及性能研究

利用激光表面合金化技术在AISI321不锈钢表面制备了TiC增强复合涂层.X射线衍射结果表明,复合涂层主要由TiC、Cr6C23和奥氏体相组成;金相观测显示复合涂层组织细小、均匀,无裂纹和气孔,与基体形成良好的冶金结合;激光表面合金化复合涂层显微硬度达400HV,约为基体的2倍,且呈阶梯分布;在室温油润滑磨损试验条件下,复合涂层磨损量和摩擦系数均小于基体;利用扫描电子显微镜观测到复合涂层磨损表面划痕较浅且平滑,无明显的犁沟、粘着、剥落现象,表现出了优异的耐磨性.     

反应等离子喷涂TiC/Fe-Ni金属陶瓷复合涂层的显微组织

采用前驱体碳化复合技术制备Ti-Fe-Ni-C系粉末,并通过反应等离子喷涂技术（RPS）原位合成并沉积了TiC/Fe-Ni基金属陶瓷复合涂层。利用XRD、SEM和EDS研究复合粉末和涂层的成分、组织结构,考察复合粉末的TiC含量及复合粉末粒度对涂层组织结构的影响。结果表明：采用前驱体碳化复合技术制备的反应喷涂复合粉末粒度均匀、无有害相生成;TiC/Fe-Ni复合涂层由不同含量TiC颗粒分布于晶粒内部而形成的晶内型复合强化片层叠加而成,基体主要为（Fe、Ni）固溶体,TiC颗粒呈纳米级;涂层TiC含量较高时,纳米级TiC颗粒弥散分布更均匀;喷涂粉末粒度较大时,片层厚度较大,孔隙率较高。     

消失模铸铁件表面渗钒工艺研究

在泡沫模表面涂覆富钒涂料，利用浇注时的高温和铁液的作用，使涂层被烧结成合金层，同时，涂层中的钒渗入铸铁基体组织中，形成渗钒层。结果表明，铸铁表面形成富钒的铁基涂层厚度达500μm以上；同时，涂层中的钒原子进入到铸铁基体中达1mm以上，使基体中出现合金化层；涂层与基体具有良好的冶金结合。由外向内，铸件表层显微结构依次是涂层、合金化层和基体。涂层和合金化层以溶解一定量合金元素的铁素体为主，基体层是铁素体＋石墨。钒原子与硅原子在涂层的表面浓度最大，随后逐渐降低。在合金化层中氧原子浓度很高，且在涂层与合金化层的界面区域出现了氧原子堆积。涂层的显微硬度范围500～800HV。     

TiC/Al3Ti表面复合涂层的冶金合成

采用铸造反应合成技术在钢铁表面合成TiC/Al3Ti金属间化合物基复合材料涂层。研究了涂层的物相、组织和界面形貌,测试了涂层的硬度分布并对涂层的形成机理进行探讨。结果表明:在熔融铁液作用下,Al-Ti-C体系反应完全,制备出TiC颗粒增强金属间化合物基表面复合涂层。TiC颗粒均匀地镶嵌在Al3Ti基体上,涂层致密。当TiC含量较少时,TiC呈条状;随着TiC含量的增加,TiC尺寸逐渐减小,且由长条状向粒状转化。涂层与铁基体界面为良好的冶金结合,从涂层到界面处Al、Ti、Fe、C元素呈梯度变化。涂层的硬度明显高于基体,且随着涂层中TiC含量的增加略有提高。     

激光熔覆TiC-Cr_7C_3-CNTs增强涂层制备及其显微组织

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面合成了TiC-Cr7C3-CNTs增强涂层。利用X射线衍射仪测试了涂层相组成、电子扫描电镜和透射电镜观察了涂层的显微组织,采用硬度计测试了涂层的硬度。结果表明,涂层中TiC和Cr7C3颗粒分布较均匀,同时还有CNTs。在涂层顶部还有易碎的TiO2和TiC组成的陶瓷层。涂层无裂缝、无孔洞且与基体结合良好。涂层的平均硬度高达365HV0.2,远高于基本的平均硬度235HV0.2。     

ZL104合金氩弧熔敷原位合成TiCp/Al基复合涂层组织及耐磨性

以Al粉、Ti粉和C粉为原料,利用氩弧熔敷技术,在ZL104合金表面原位合成了TiC增强Al基复合材料层,借助扫描电镜、X射线衍射仪对复合涂层的组织进行了分析;利用显微硬度计、摩擦磨损试验机对复合涂层性能进行了测试。结果表明,氩弧熔敷过程中可以充分反应合成TiC颗粒;TiC颗粒呈球状分布,颗粒尺寸约为1.5μm,均弥散分布于熔敷层中。熔敷层与基体呈冶金结合,无裂纹、气孔等缺陷;复合涂层的显微硬度可达660 HV0.2,涂层耐磨性较基体提高近7倍。     

铸钢表面耐热复合涂层的制备

采用铸造反应合成技术制备出TiC/Ni3Al表面复合涂层材料,研究了涂层的物相、组织和界面形态,测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明：Ti-C-3Ni-Al体系反应完全,产物为TiC和Ni3Al。表面复合涂层中直径为1～3μm的TiC颗粒呈球形镶嵌在Ni3Al基体上,随着TiC含量的提高,颗粒尺寸略有长大、分布更均匀、涂层更致密,且涂层与钢基体界面为良好的冶金结合,随TiC含量的变化而界面呈现出不同的形貌,在TiC含量〈45%时,涂层为一整体,从涂层到界面处Ni、Al、Ti、Fe元素呈梯度变化;在TiC含量≥45%时,涂层出现了分层现象。随着涂层中TiC含量的增高,材料的硬度和耐磨性提高,表面复合涂层的硬度和耐磨性均明显高于钢基体。     

激光表面合金化制备TiC/Ni_3Al复合涂层组织及TiC演变规律

以Al-TiC混合粉末为原材料,采用激光表面合金化技术,在电解镍基材表面原位合成了TiC增强Ni3Al基复合涂层,分析了涂层的显微组织结构,通过溶解热力学计算研究了TiC的溶解及析出规律,对比了原始TiC粉末与原位析出TiC颗粒的形貌特征。结果表明:涂层主要由金属陶瓷相TiC及金属间化合物Ni3Al组成,激光表面合金化过程中,原始TiC粉末在Ni-Al合金熔体中发生溶解,然后在合金熔池中重新凝固析出,以原位增强颗粒的形式弥散分布于Ni3Al金属间化合物基体上,原位析出的TiC增强颗粒尺寸显著小于原始TiC粉末。     

以蔗糖为前驱体火焰喷涂原位TiC增强Ni基复合涂层的制备

以蔗糖为碳源,采用前驱体热分解技术制备Ni-Ti-C系反应热喷涂混合粉末,通过氧乙炔火焰喷涂技术合成并同时沉积原位TiC颗粒增强的Ni基合金复合涂层.利用XRD和SEM研究混合粉末和涂层的相成分和组织结构,分析TiC/Ni复合涂层的硬度和耐磨性.结果表明:反应火焰喷涂TiC/Ni复合涂层主要由TiC和Ni基体组成,并含少量的Ni3Ti和Ti3O5;涂层由复合强化片层相瓦叠加而成,复合强化片层中TiC颗粒均匀分布于Ni基体中,TiC颗粒呈球形,粒度达到亚微米级:涂层具有较高的硬度和耐磨性,复合强化片层显微硬度为FIV0.21433,涂层的耐磨性能远优于基板材料45号钢和对比涂层Ni60的耐磨性.     

激光熔覆原位合成TiC/Ti复合材料试验研究

利用激光熔覆技术，在工业纯钛表面原位合成了TiC／Ti复合材料。结果表明：选择不同的激光熔覆工艺参数，可使碳粉和Ti粉通过原位合成反应在钛表面生成TiC／Ti复合材料熔覆层；激光功率和扫描速率是影响熔覆层质量的主要因素：激光功率越大，形成的增强相颗粒尺寸越大，相应合金元素氧化也越严重；扫描速率越大，Ti与C的作用时间变短，增强相颗粒尺寸越细小，且增强相所占的体积分数也相应减少。用XRD、DES和SEM证明了TiC颗粒的存在，同时发现颗粒分布具有一定的均匀性，原位生成的TiC颗粒主要以等轴状和块状两种形态存在。     

Electrodeposited Ni-W-TiC Composite Coatings:Effect of TiC Reinforcement on Microstructural and Tribological Properties

Ni-W-TiC composite coatings were prepared via electrodeposition technique by dispersing the different amount of TiC particles into the plating bath.The Ni-W and Ni-W-TiC composite coatings containing different concentrations of TiC particles were characterized by using the scanning electron microscope,X-ray diffraction technique,Vickers microhardness test,surface roughness test,and tribology test.The results show that the Ni-W coatings containing reinforced TiC particles have shown a typical FCC Ni-W crystal structure with significantly higher Vickers microhardness.The amount of dispersed TiC particles into the plating bath considerably affected codeposition weight percent of TiC into the Ni-W matrix,as revealed by the EDS analysis.Ni-W-TiC samples demonstrated the decreased abrasive wear as compared to Ni-W coating and no characteristic features observed for the adhesive wear.Similarly,an improvement in coefficient of friction was observed in Ni-W-TiC composite coating as compared to Ni-W coating.     

SHS合成TiC粉对铁基涂层显微组织和硬度的影响

以钛粉、石墨粉为原料通过自蔓延高温(SHS)合成TiC,通过破碎、筛分制得不同粒度的TiC.以此TiC为硬质相、以铁基合金粉为粘结相通过真空熔覆方法,制得TiC/Fe基耐磨涂层.研究了TiC不同含量、粒度对涂层的微观组织、硬度的影响,并与添加传统微米级TiC的涂层进行了比较.结果表明:当TiC粒度一定时,随着TiC含量...     

Characterization of in situ synthesized TiC particle reinforced Fe-based composite coatings produced by multi-pass overlapping GTAW melting process

In this paper, in situ synthesized TiC particles reinforced Fe-based surface composite coatings by multi-pass overlapping gas tungsten arc welding (GTAW) melting process employing a proper amount of graphite and ferrotitanium (FeTi) on AISI 1020 steel substrate was produced. The microstructure and wear properties of the composite coatings were investigated by means of an electron microprobe microanalysis (EPMA), X-ray diffractometer and wear tester. The results showed that the multi-pass overlapping GTAW melting surface composite coatings can be obtained under suitable welding parameters, and no crack and porosity are found in the tracks. The X-ray and EPMA results confirm that TiC particles can be formed via reaction of FeTi and graphite during multi-pass overlapping GTAW melting process. TiC particles present cubic and dendrite shape in the non-overlapping zone. It is found that there occurred TiC particles coarsening at the overlap regions, which can lead to detrimental effects on the hardness and wear performance. Composite coatings give a high hardness and excellent wear resistance; and the wear friction coefficient of the coating is less than that of the 1020 steel. As a result, multi-pass overlapping GTAW melting process can be used effectively for producing surface composite coatings with a pre-placed powder to improve wear resistance of the AISI 1020 steel.     

TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性

为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺寸逐渐增大,圆整度逐渐变差,其中Ti-C-20wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1μm增长到2～3μm)明显小于Ti-C体系(由1～2μm增长到约10μm)。与Ti-C体系相比,Ti-C-20wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀,在复合层相同位置上TiC颗粒较小,圆整度较好。     

TC4合金表面氩弧熔覆TiCp/Ti基复合涂层组织及耐磨性

利用氩弧熔覆技术在TC4合金表面制备出TiC增强的Ti基复合涂层。利用SEM、XRD和EDS分析了熔覆涂层的显微组织;利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度;利用摩擦磨损试验机测试了涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。结果表明:氩弧熔覆涂层组织均匀致密,熔覆层与基体呈冶金结合,涂层中有大量的TiC树枝晶和条块状TiC颗粒;复合涂层明显改善了TC4合金的表面硬度,HV平均硬度可达9GPa;复合涂层室温干滑动磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损。     

铝合金表面激光熔覆原位自生TiC增强金属基复合材料涂层

以Ti,SiC混合粉末作为预置合金涂层,采用2kW连续Nd:YAG固体激光器进行激光熔覆处理,在6061铝合金表面借助于接触反应法制备原位生成TiC颗粒增强Al-Ti复合材料涂层。试验结果表明：采用适合的激光辐照工艺参数,可获得增强相TiC弥散分布,以Ti-Al金属间化合物及Al过饱和固溶体为主要组成相的复合材料熔覆层组织。TiC颗粒与复合材料基体润湿良好,熔覆层结晶致密,与6061铝合金基材呈良好的冶金,珂明显地改善铝合金的表面性能。     

TiC颗粒增强铁基复合材料高温冲击特性及断口分析

对自蔓延高温合成/准热等静压法(SHS/PHIP)制备的TiC颗粒增强铁基复合材料进行了高温冲击实验.利用扫描电镜、X射线衍射仪分别对冲击前该复合材料的显微组织和相组成以及冲击后断口形貌和断面物相组成进行了分析.研究表明:随温度的升高,TiC颗粒增强铁基复合材料的冲击韧度增大,断口周嗣的塑性变形程度增加;室温、550、650和750℃下的冲击断口都以沿晶脆性断裂为主,在一些较粗大的TiC颗粒中还出现了穿晶裂纹;高温冲击过程中,该复合材料发生了氧化,断口局部区域出现少量疏松的氧化组织.     

A study on reactive braze coating of （TiC＋Cr3C2 ）／Fe composite coatings

0Introduction Inmanycases,itisrequiredthatsurfacesofstructur alcomponentshavegoodpropertiessuchasthewear,cor rosionandoxidationresistancessoastotaketheadvantage ofalongerservicelifeandtheconsequentreductionofto talcost.Tothisend,numeroussurfaceprocesse…     

多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能

利用多层多道钨极氩弧熔覆技术,熔融预涂于钢基体表面钛铁和石墨混合粉末,可以在普通碳钢表面获得综合性能优异的复合材料表面熔敷层;测试和分析表明,熔敷层微观组织主要由铁素体、低碳马氏体、原位生成的TiC颗粒及碳化物等组成;熔敷层表面硬度达到了HRC 57以上,呈梯度分布特征;滑动磨损试验表明,由于TiC增强颗粒的存在,熔敷层与摩擦副的摩擦系数在磨损过程中不稳定,变化范围较大;TiC颗粒对摩擦的阻碍、钉扎作用大大提高了熔敷层的抗磨损性能,熔敷层磨损体积比基体金属小15～20倍,具有良好的耐磨性能.