激光熔覆钴基金属陶瓷复合涂层抗高温氧化及冲蚀性能

在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面激光熔覆了Co基金属陶瓷复合涂层,对高温氧化后基体和复合层进行物相分析,并采用垂直气一砂喷射式高温冲蚀磨损试验装置进行高温冲蚀试验,分析熔覆层冲蚀后的微观形貌。研究表明:钴基合金熔覆层具有良好的抗高温氧化性能,原因在于Co能有效促进形成由Cr_2O_3,CoO·Cr_2O_3或CoCr_2O_4组成的致密氧化膜,且CoO与Cr_2O_3间较强的结合键增强了氧化膜的致密性。钴基合金添加10%WC的激光熔覆层具有比基体金属更为优良的抗高温冲蚀磨损性能,而添加了20%WC的激光熔覆层的抗高温冲蚀磨损性能则比基体差。     

激光熔覆Co+Ni/WC复合涂层的组织和磨损性能

在低碳钢表面激光熔覆了钴基合金涂层(Co60)以及添加不同含量镍包WC(10%,20%,质量分数)的Co Ni/WC复合涂层,比较研究了几种涂层的组织与磨损性能.结果表明,Co60涂层主要由初生γ-Co枝晶及其间的共晶组织γ Cr23C6组成;Co Ni/WC涂层主要由未熔WC,γ-Co枝晶及细小的共晶组织组成,主要组成相有γ-Co,Cr7C3,Co3W3C和未熔WC等.添加WC改变了Co60涂层的定向枝晶生长模式,并细化了枝晶组织.且WC加入量提高,效果越明显.激光熔覆过程中WC颗粒与钴基合金界面间发生了扩散反应溶解,镍包覆有助于WC的残存.与Co60涂层相比,Co Ni/WC复合涂层的硬度与耐磨性均明显提高,Co 20%WC涂层的抗磨损性能提高1倍以上.     

紫铜表面激光熔覆镍基合金的组织与性能

利用激光熔覆技术在紫铜表面制备镍基合金涂层。采用SEM、XRD、EDS、显微维氏硬度计进行组织结构和硬度分析,并测试了紫铜基体、镍基熔覆层的耐冲蚀磨损性能。结果表明:激光熔覆层与铜基体形成冶金结合,组织致密、晶粒细小、无裂纹、孔隙、夹杂等缺陷,熔覆层内具有等轴晶、树枝晶及平面晶等不同结构,并有Cr、Ni、B等强化相颗粒。当冲蚀角为60°时紫铜基体和熔覆层的质量损失率都比较大,随着冲蚀时间的增加,熔覆层质量损失率比紫铜的质量损失率要低得多,激光熔覆层的耐磨性比基体组织的耐磨性提高了近3倍,激光熔覆层的耐冲蚀磨损性能得到明显提高。     

激光熔覆MoSi_2-NiCrSiB复合涂层的组织和性能

在GH4169表面通过激光熔覆制备不同成分配比的Mo Si2-Ni Cr Si B复合涂层,利用扫描电镜对熔覆层的微观组织进行观察,测试了熔覆层的显微硬度及高温抗氧化性能。结果表明:添加不同比例的镍基合粉末制备的Mo Si2-Ni Cr Si B复合涂层试样与基体形成良好的冶金结合,无明显的裂纹、空洞,且随镍基合金粉末的添加,熔覆层组织与基体的结合越来越紧密,树枝晶状的硅钼相与合金相交错分布。添加不同比例镍基合金粉末时复合涂层的显微硬度比基体都有所提高,最高可达540 HV0.2,是基体硬度的1.2倍,随镍基合金粉末的增多,复合涂层硬度降低,最多会降低11%。添加10%的镍基合金粉末时试样的高温抗氧化性能最好。     

激光熔覆纳米SiC增强Ni基合金涂层的组织与高温抗氧化性能

目的揭示添加纳米粉体对激光熔覆涂层高温防护性能的影响。方法以NiCoCrAlY合金粉末为熔覆材料,添加纳米SiC粉体,在GH4037合金表面激光熔覆纳米SiC增强Ni基合金涂层,对熔覆层表面及界面区进行显微组织分析,并进行1070℃下的高温抗氧化性实验。结果加入纳米SiC粉体的激光熔覆涂层组织明显细化,界面区未出现明显缺陷,其高温氧化速率远远低于未加纳米粉体的涂层,氧化膜致密,抗剥落能力显著增强。结论添加适量纳米SiC粉体对Ni基合金激光熔覆层的组织具有明显细化作用,对界面区裂纹的产生有一定的抑制作用,使得熔覆层的高温抗氧化性能显著提高。     

镍基复合覆层的抗浆体冲蚀性能

采用氧乙炔焰喷焊法制备 Ni基覆层材料及其加入 WC陶瓷颗粒的复合覆层材料 ,用光学显微镜分析覆层材料的金相组织 ,对覆层材料的浆体冲蚀抗力进行对比研究。结果表明 :不同成分 Ni基覆层材料的抗浆体冲蚀能力接近 ;Ni基合金加入 WC陶瓷颗粒形成的复合覆层材料 Ni WC35的抗浆体冲蚀能力比基体材料有了很大的提高。该文还探讨了覆层材料的浆体冲蚀机理     

激光熔覆Ni-Co基合金复合涂层的组织与耐磨性

借助于光学显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度计、摩擦磨损试验机等研究了1Cr17Mn6Ni5N不锈钢表面激光熔覆Ni/Co基合金复合涂层的组织与干滑动摩擦磨损性能。结果表明:涂层材料由含35%WC的Ni基合金(Ni35WC)和一定量的Co基合金粉混合构成。激光熔覆Ni35WC+30%Co基合金复合涂层硬度比单一的Ni基合金熔覆层的提高50~70 HV;复合涂层的干滑动摩擦磨损速率相比不锈钢基材的下降约51%,相比Ni基合金熔覆层的下降约25%。干滑动摩擦磨损抗力的提高被认为是固溶强化、细晶强化和硬质点化合物产生的弥散硬化共同作用的结果。     

活性剂 SiO2 对氩弧熔覆钴基硼化物层组织及耐磨性的影响

目的证明活性剂SiO2的加入能够改善钴基硼化物层的宏观形貌、硬度、耐磨损性能、微观组织结构及物相组成。方法以Q235钢为母材,Co60和B4C为熔覆材料,SiO2为活性剂,利用活性氩弧熔覆技术制备B4C质量分数为8%的钴基硼化物复合涂层。分析活性剂SiO2的加入对熔覆层截面尺寸的影响,并测定熔覆层的硬度,分析熔覆层的微观结构及相组成。通过磨损试验,对比分析基体、常规熔覆层及活性熔覆层的耐磨损性能。结果添加活性剂后,熔覆层的微观组织结构发生了改变,生成的物相增多。物相分析表明,常规熔覆层含有Co2B,Mn2B,Cr B2等相,活性熔覆层中除此之外,还含有W3Co B3,Cr3B4,Cr3C2,Co2SiO4等新相。活性熔覆层的硬度为常规熔覆层的1.13倍,耐磨粒磨损、粘着磨损、冲蚀磨损性能分别为常规熔覆层的1.57,1.37,1.49倍。结论添加活性剂SiO2后,熔覆层与基体结合更好,微观组织得到细化和均匀化,硬度和耐磨损性能都得到提高。     

耐热钢表面激光熔覆Co基合金涂层的高温性能

采用高功率CO2激光器在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面激光熔覆Co基合金,研究了改性层的组织及在75%Na2SO4+25%NaCl混合盐中的热腐蚀性能.结果表明,Co基合金激光改性层组织细密,其中的Co、Cr元素在涂盐热腐蚀条件下促进了保护性氧化膜CoO、CoO•Cr2O3的形成,显著改善了1Cr18Ni9Ti不锈钢的高温热腐蚀性能.     

提高油气水井工具抗冲蚀性能的方法

为提高奥氏体不锈钢等材料加工的油气水井工具在高温、含砂等工况下的抗冲蚀性能,使用钴基金属粉末+10%WC+3%Al为材料,利用激光熔敷技术在1Cr18Ni9Ti工具上制备了钴基金属陶瓷复合熔敷层,并对工具熔覆层进行冲蚀试验. 结果表明,获得的工具表面熔覆层致密均匀,与基体呈冶金结合,熔覆层可以大体分为上垂直于界面生长的平面晶和胞状晶区、向熔池中部过渡为多方向生长的树枝晶区、近表面平行于激光扫描速度方向生长的细小枝晶区. 冲蚀后的钴基熔覆层表面起伏很小,仅分布一些冲蚀凹坑和很小的犁沟,可以有效地提高油气水井工具的冲蚀性能及使用寿命.