Cr_3C_2对Cr12钢光纤激光铁基熔覆层组织与硬度的影响

以Cr12冷作模具钢为基材,采用光纤激光在其表面熔覆铁基合金粉末。研究了Cr_3C_2含量对激光熔覆层组织和性能的影响。结果表明,Cr_3C_2/Fe基激光熔覆层的相组成主要为Ni-Cr-Fe、Cr_3C_2、Cr_7C_3、Cr_(23)C_6、[Fe,Ni]等相。加入Cr_3C_2可提高该熔覆层的显微硬度。随着Cr_3C_2含量的增加,熔覆层组织逐渐细化。晶粒的形貌由粗大的树枝晶过渡到细小块状和圆钝化的树枝晶。     

CeO2对镍基碳化钨激光熔覆层组织和耐腐蚀性能的影响

采用Ni60 70wt%镍包碳化钨合金粉末在45钢基材表面进行了激光熔覆.对比研究了添加不同量CeO2在不同激光功率条件下对激光熔覆层的显微组织、裂纹情况、硬度分布及耐腐蚀性能的影响.适量CeO2的加入能使镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层组织细化,裂纹大为减少甚至消失,宏观质量得到显著改善.添加适量CeO2的激光熔覆层的耐腐蚀能力比不含CeO2的激光熔覆层要高且显著优于0Cr18Ni9不锈钢.     

激光熔覆铁基Cr_3C_2/MoS_2覆层的组织和摩擦磨损性能

采用激光熔覆方法,在45钢表面制备出铁基-Cr3C2/MoS2耐磨减摩覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD、摩擦磨损试验及XPS对覆层组织、摩擦磨损性能及磨球表面氧化进行了分析。研究表明,熔覆过程中Cr3C2分解主要生成了Cr23C6硬质相;MoS2部分分解形成了CrS微粒,与保留的MoS2一起对覆层材料起到润滑作用。与铁基合金覆层相比,加入Cr3C2/MoS2颗粒后,覆层的摩擦磨损性能显著改善;加入12Cr3C2/6MoS2后,覆层的摩擦因数降低到0.21,仅为铁基覆层的56%,相对耐磨性为其2倍;与Cr12MoV钢相比,铁基-12Cr3C2/6MoS2覆层的摩擦因数仅为其51%,相对耐磨性为其2.4倍。研究表明,覆层表面磨损形式主要是粘着磨损及磨粒磨损,加入Cr3C2/MoS2颗粒相后覆层的磨损程度减轻。XPS分析表明,其磨球表面形成了Cr、Fe的氧化物,对降低磨耗及摩擦阻力有积极作用。     

Cr3C2对镍基碳化钨激光熔覆层组织与性能的影响

研究了不同Cr3C2加入量对镍基碳化钨熔覆层显微组织、横截面微观硬度、耐蚀性及耐磨性的影响。结果表明,Cr3C2使熔覆层质量得到改善,涂层中花状、鱼骨状枝晶组织基本消失,组织主要由浅白色块状、黑色不规则块状、浅黑色菱角状组织以及未熔WC颗粒组成。当Cr3C2加入量为10%时,组织中裂纹、气孔等缺陷基本清除,未发现WC的聚集和桥接,熔覆层显微硬度及耐蚀性均有所提高,硬度分布更加均匀。干滑动摩擦摩损试验时,熔覆层表面磨粒磨损特征的犁沟相对较浅,没有WC粒子脱落现象。     

碳化钨含量对钴基碳化钨复合喷熔层耐磨性的影响

为提高20钢的耐磨料磨损性能,利用氧一乙炔火焰喷涂的方法制备了不同WC含量的钴基WC复合喷熔层。显微组织分析表明,复合喷熔层与基体结合良好,喷熔层内WC颗粒分布均匀。磨损试验结果表明,钴基WC复合喷熔层具有优异的耐磨性能,随WC含量的增加,喷熔层耐磨性能增强。     

激光熔覆Cr_3C_2-Ni复合涂层的减摩性能

以粉末化学镀法制备的Cr_3C_(2-)Ni复合粉末作为预置层,在Q235钢板表面用激光熔覆技术制备了减摩复合涂层.研究了Cr_3C_(2-)-Ni涂层在干摩擦条件下的减摩性能,并对磨损形貌进行了SEM观察,对涂层的硬度进行了测 试.结果表明,该涂层组织均匀致密、硬度较高;涂层的摩擦性能稳定,摩擦系数为0.44;硬质Cr_3C_(2-)粒子与金属粘结相的配合能有效提高熔覆层的承载能力,减小摩擦损失.     

添加VC与Cr_3C_2对超细晶硬质合金烧结过程的影响

系统研究晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2对WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中收缩率、相变温度和晶粒长大的影响。研究表明,WC-8%Co超细晶硬质合金的烧结收缩和致密化过程主要发生在固相烧结阶段,在液相出现前,合金的致密化程度已达到95%。晶粒长大抑制剂VC和Cr3C2的加入,显著降低了超细晶硬质合金烧结过程中液相出现的温度,且不同程度地阻碍了WC-8%Co超细晶硬质合金烧结过程中致密化的进程和速度。与未加入晶粒长大抑制剂的合金相比,其致密化的进程大约延迟80℃。     

Y2O3对镍基碳化铬激光熔覆层结构性能的影响

研究不同含量的Y2O3对镍基碳化铬熔覆层宏观表面质量、显微组织、横截面微观硬度及熔覆层耐腐蚀性的影响.结果表明,稀土的加入可以细化晶粒,消除裂纹,涂层质量得到提高.硬度分布测量结果表明,加入0.2％ Y2O3后熔覆层的平均硬度约为1076 HV,比未加稀土的提高约100 HV.熔覆层的耐腐蚀性也得到提高.     

钼对钴基合金激光熔覆层组织与耐磨性的影响

利用激光熔覆技术在低碳钢基体表面制备了钴基合金涂层.利用金相显微镜(OP)、扫描电镜(SEM)及x射线衍射仪(XRD)等研究了不同Mo元素含量的钴基合金涂层的组织结构;通过采用显微硬度试验、滑动磨损试验等方法进行性能测试.结果表明,含5.4%Mo的合金熔覆层主要组成相为γ-Co,Cr_(23)C_6,而含28%Mo的合金涂层主要相组成为γ-Co,Cr_(23)C_6,Co_3Mo_2Si_2和NiCor等相;含5.4%Mo涂层的组织主要为柱状生长树枝晶;含28%Mo单道涂层的结合区为紊乱的粗大树枝晶,中部为向上生长的细小的树枝晶,表层为细小的等轴晶,多道搭接涂层组织为细小的等轴晶;含28%Mo涂层的显微硬度可达800 HV以上,比含5.4%Mo涂层的硬度提高了一倍;耐磨性也有不同程度的提高.

Abstract：

Co-based alloy coatings with different Mo content (5.4% and 28 % ) on the surface of low carbon steel were prepared by laser cladding. The microstructure and phases composition of the coatings were investigated by means of optical microscope (OP), scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction instrument (XRD). Microhardness and sliding wear resistance of the coatings were also tested. The results indicated that the main phases in Co-based alloy coatings with 5.4%Mo were γ-Co and Cr_(23) C_6. Another two phases of Co_3 Mo_2 Si and NiCoCr were identified in Co-based alloy coatings with 28% Mo. Directional dendrite was observed in Co-based alloy coatings with 5.4% Mo. Unidirectional dendrite at the interface, followed by fine dendrite at the central zone and equiaxed grain near top surface were found in Co-based alloy single coatings with 28% Mo, and almost all fine equiaxed grains appear in the multi-track coatings. The microhardness of Co-bascd alloy coatings with 28% Mo reaches up to 800 HV, which was 2 times of that of Co-based alloy coatings with 5.4% Mo. The sliding wear resistance was also improved.     

Cr_3C_2抑制剂含量对WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金性能的影响

将Cr_3C_2晶粒长大抑制剂添加到WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金中,通过对试样进行金相组织分析、SEM形貌观察、洛氏硬度(HRA)测试、三点抗弯强度测试和密度测量,研究了Cr_3C_2添加量对WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)超细硬质合金力学性能及组织结构的影响。结果表明,不同Cr_3C_2加入量的WC-8%Co-0.5%(VC/Cr_3C_2)合金试样均拥有细小均匀的微观组织,其硬度随着Cr_3C_2添加量的增多而不断增加;抗弯强度则先增加后减小,当Cr_3C_2添加量为0.1%时,试样抗弯强度达到峰值2450 MPa;试样密度则在Cr_3C_2添加量增加到0.3%时出现降低。     

纳米Ti对等离子堆焊Fe基Cr_3C_2合金涂层组织与性能的影响

采用等离子堆焊技术在低碳钢表面分别制备了Fe50涂层、添加20%纳米Cr_3C_2的Cr_3C_2/Fe复合涂层以及再添加1%纳米Ti的Ti/Cr_3C_2/Fe复合涂层。研究了纳米Cr_3C2对Fe50涂层以及纳米Ti对Cr_3C_2/Fe复合涂层组织和性能的影响。结果表明,Cr_3C2/Fe复合涂层主要由α-Fe、γ-Fe、Cr_(23)C_6、Cr_7C_3和未熔Cr_3C_2等组成;添加Ti以后,涂层中出现了TiC相。Fe50涂层的组织主要由发达柱状晶及其间的网状共晶组成;添加Cr_3C_2以后,涂层中的枝晶明显碎化,生长方向性减弱;Ti/Cr_3C_2/Fe复合涂层则以细小而均匀的共晶组织为主。此外,Cr_3C_2/Fe复合涂层的硬度和耐磨性明显优于Fe50涂层,而Ti/Cr_3C_2/Fe复合涂层的硬度和耐磨性得到进一步提高。     

WC添加方式对Cr_3C_2基硬质合金性能的影响

探讨了两种不同的WC添加方式对Cr3C2基硬质合金组织与性能的影响。结果表明,与WC以单一碳化物形式在湿磨时加入相比,WC以Cr3C2—WC复式碳化物形式加入,制备的合金晶粒较细、抗弯强度较高。     

纳米Y_2O_3弥散强化Ni基合金激光熔覆层

研究了纳米Y2O3对Ni基合金激光熔覆层显微组织、相结构和性能的影响。结果表明:加入纳米Y2O3 的Ni基激光熔覆层出现大量细小、无方向性生长的等轴晶;熔覆层主相为γ-Ni,此外还有Cr23C6、Ni4.6Si2B和 Ni17Y2等;加入1．5％纳米Y2O3的熔覆层显微硬度值大幅度提高,其耐磨性比纯Ni基提高5倍多,磨损机理由较为严重的粘着磨损转变为微动磨损。     

纳米Y2O3弥散强化Ni基合金激光熔覆层

研究了纳米YO3对Ni基合金激光熔覆层显微组织、相结构和性能的影响。结果表明：加入纳米Y2O3的Ni基激光熔覆层出现大量细小、无方向性生长的等轴晶；熔覆层主相为γ-Ni，此外还有Cr23C6、Ni4.6Si2B和Ni17Y2等；加入1．5％纳米Y2O3的熔覆层显微硬度值大幅度提高，其耐磨性比纯Ni基提高5倍多。磨损机理由较为严重的粘着磨损转变为微动磨损。     

激光熔覆工艺对镍基碳化钛熔覆层组织的影响

通过对激光熔覆镍基碳化钛熔覆层组织的微观形貌和成分分析,研究了激光功率和扫描速度对熔覆层的碳化钛和硬质相碳化物的溶解和析出后的形态的影响。结果表明,使用较低功率或较高的扫描速度时,熔覆层中出现了未熔化的碳化钛,功率较大和扫描速度较低时,碳化钛全部以树枝晶的形态从液态镍中析出来。达到一定的功率时,硬质相碳化物是从液态镍中析出的二次相,且当扫描速度较快时,熔覆层还会出现成分不均。     

铸轧辊套表面超高速激光熔覆钴基熔覆层高温耐磨性能

为了提高铸轧辊辊套的使用寿命,采用超高速激光熔覆技术在32Cr3Mo1V铸轧辊辊套表面制备了钴基熔覆层.分析了熔覆层的表面形貌、显微组织及高温摩擦磨损性能,并与优选常规激光熔覆层进行了对比. 结果表明,优选的超高速以及常规激光熔覆层均表面平整,与基体结合良好,无明显裂纹、气孔等缺陷. 超高速激光熔覆层显微组织非常均匀细小,枝晶轴间距极小,很大程度上抑制了枝晶偏析的范围,使得熔覆层的元素分布更加均匀. 在700 ℃高温摩擦磨损试验中,超高速激光熔覆层产生的氧化物磨屑更小,更容易发生团聚效应,有利于釉质层的形成,熔覆层变形量更小,对釉质层进行了有效支撑,出现大面积具有减摩耐磨作用的釉质层,表现出优异的耐高温摩擦磨损性能.     

La_2O_3对激光熔覆Inconel718合金熔覆层的影响

采用激光熔覆工艺在45钢表面制备了不同La_2O_3含量的Inconel718激光熔覆层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、能谱仪和金相显微镜对该熔覆层的显微组织、物相组成、元素偏析和Laves相分布进行分析。结果表明:加入La_2O_3细化了熔覆层的晶粒,熔覆层与基体结合更加紧密,表面无明显裂纹和毛刺;加入La_2O_3抑制了Nb的偏析,减少了Laves相的形成,当La_2O_3含量为0.6%时Laves相的体积分数最少,同时不同含量La_2O_3的熔覆层析出了不同类型的La化合物;加入La_2O_3后熔覆层的硬度升高,当La_2O_3含量为0.7%时,熔覆层的显微硬度最高。     

纳米A_2lO_3对激光熔覆钴基合金涂层组织的影响

利用5kWCO2激光器,在镍基高温合金表面熔覆纳米Al2O3/钴基合金复合材料,制备了涂层。利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜分析了熔覆层的组织结构。结果表明,加入纳米Al2O3,界面的生长形态发生变化,由细长的柱状树枝晶转变为较短的树枝晶;纳米Al2O3含量大于1%时整个断面获得等轴枝晶组织;纳米Al2O3作为异质形核的核心,细化了组织;纳米Al2O3在熔覆层中分布不均匀,促进了γ-Co向ε-Co的转变;熔覆层的亚结构为层错。对熔覆层的组织形成机理进行了分析。     

激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响

采用HGL-6000型横流CO2激光器在316L不锈钢表面制备Ni基WC熔覆层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察熔覆层组织并进行成分分析,考查了不同激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响。试验结果表明,激光功率在2500~3500 W范围内,随功率的增加,熔覆层的组织变细,激光功率为4000 W时,熔覆层组织比功率为3500 W的组织粗大,且结合处出现了过烧现象;熔覆层晶内出现了Fe、Ni元素的富集,而晶界处则产生了Cr、W元素的偏聚。