烧结碳化钨增强激光熔敷涂层耐磨性研究

选择烧结碳化钨为增强材料,通过激光熔敷的方法制备烧结碳化钨增强镍基合金;研究碳化钨与镍基合金的结合方式,考察碳化钨增强合金在磨料磨损条件下的磨损性能,并探讨其磨损机制。结果表明:烧结碳化钨的加入显著提高镍基激光熔覆合金的耐磨性,且在烧结碳化钨颗粒表面还获得一层具有良好的耐磨性能和耐蚀性能的组织。原因是碳化钨颗粒与镍基合金在激光加热过程中结合到一起,同时Ni、Cr等基体元素扩散进入碳化钨-钴系统中,形成的新WC黏结相,从而获得一种耐磨、耐蚀性很好的组织。     

陶瓷颗粒增强激光熔敷合金的研究

本文对几种陶瓷颗粒的激光熔敷工艺性进行了研究,找出碳化钨是镍基合金最适宜的增强材料。另外还对碳化钨增强镍基合金的磨料磨损特性进行了研究,指出铸造碳化钨的耐磨性高于烧结碳化钨,而在烧结碳化钨颗粒的外部有一层耐磨性和耐腐蚀性都很好的组织,通过对这层组织的成分和形成机理进行分析,文章认为这是基体合金元素扩散渗入WC-Co系统的结果。     

WC颗粒增强镍基合金喷熔层腐蚀磨损行为及其人工神经网络预测分析

采用氧一乙炔焰喷熔工艺制备了碳化钨（WC）颗粒增强镍基合金喷熔层,研究了它的腐蚀磨损行为。结果表明：喷熔层耐腐蚀磨损性能随WC含量增加而提高,WC含量在20％～30％范围内,喷熔层耐腐蚀磨损性能最佳,超过30％时,其耐腐蚀磨损性能下降。载荷增加,腐蚀磨损率增大;速度增加,腐蚀磨损率下降。低速重载荷时,WC颗粒增强效果明显,且含30％WC喷熔层耐腐蚀磨损性能最好;高速轻载荷时,因WC原电池效应显著,WC颗粒增强效果减弱。基于人工神经网络的喷熔层腐蚀磨损行为预测与实验结果吻合较好,对喷熔层的应用具有重要指导作用。     

激光熔覆对轮轨材料摩擦磨损性能的影响

利用CO 2激光器分别在车轮和钢轨材料表面熔覆一层钴基合金粉,分析熔覆层的微观组织结构和显微硬度,利用MMS 2A摩擦磨损试验机研究轮轨材料激光熔覆钴基合金粉前后的摩擦磨损性能.结果表明:激光熔覆可获得厚度1 mm左右无气孔、裂纹且与基体冶金结合的优质激光熔覆层,熔覆层组织主要由γ Co、Cr 23 C6等相构成,熔覆区主要有平面晶区、胞状晶区、树枝晶区;车轮和钢轨熔覆层的显微硬度分别比基体提高了43%和45%,激光熔覆后的轮轨摩擦磨损性能明显优于轮轨基体,耐磨性能比轮轨基体提高约4倍,激光熔覆后轮轨的磨损机制主要表现为磨粒磨损.     

感应熔敷微-纳米碳化钨复合涂层的耐磨性研究

用感应加热熔敷方法在Q235钢表面制备了微-纳米碳化钨复合涂层，并分析了涂层的微观结构、显微硬度及耐磨性。结果表明：涂层的组织主要由镍基固溶体和碳化钨颗粒组成。涂层与基体冶金结合；微-纳米碳化钨涂层的耐磨性比微米碳化钨涂层平均提高0．5倍。     

腐蚀介质条件下NiCrBSi/WC喷熔层的摩擦学性能研究

采用氧-乙炔火焰喷熔工艺,制备了碳化钨颗粒增强镍基合金喷熔层(NiCrBSi/WC),研究了它在腐蚀介质条件下的摩擦磨损行为与机理,并考察了载荷、滑动速度对其摩擦磨损性能的影响规律。研究结果表明:NiCrBSi/WC具有良好的耐腐蚀磨损性能,且当WC含量为20%时,腐蚀磨损率最低;WC含量超过20%后,由于喷熔层存在“腐蚀原电池”效应,其腐蚀磨损率增大。NiCrBSi/WC的腐蚀磨损率随载荷增加而变大,随速度增大而减小。载荷的增加使喷熔层的犁削磨损加剧,导致摩擦系数和磨损率增大;速度的增大造成摩擦界面温度上升,可生成摩擦转移膜,从而降低了喷熔层的磨损率。     

自熔耐磨合金喷焊层的磨削加工

自熔耐磨合金喷焊层具有较高的硬度、较好的耐磨性、及耐腐蚀性和抗高温氧化性能等优点,已被冶金、化工、机械等行业广泛地应用。随着各行各业对自熔耐磨合金热喷焊的广泛采用,切削加工这个矛盾也日益突出。目前被大量采用的粉102镍基、粉102铁镍基、G111镍基、G112镍基、Ni60、钴包碳化钨、NiWC35碳化钨弥散型、粉105(粉102 50％WC)镍基碳化钨等自熔合金及氧化铝喷镀层不但具有高硬度,同时,为了降低合金的熔点,并使其基体强化,提高合金硬度,加入了一定     

Y2O3对45钢表面激光熔覆镍基合金的影响

研究了Y2O3对镍基合金激光熔覆层显微组织、相结构以及性能的影响。结果表明加入Y2O3的镍基激光熔覆层显微组织细小均匀，且不出现微裂纹。熔覆层形成的物相有Fe-C，Fe-B和NiCrFe等。与纯镍基熔覆层相比，加入Y2O3的镍基熔覆层显微硬度有较大提高，其耐磨性能比淬火和软氮化后明显提高；加稀土的激光合金化比不加稀土的激光合金化的耐磨性要有所提高。     

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。     

激光熔覆合金技术在模具修复中的应用

采用激光熔覆对冷作模具进行修复。基于Cr12冷作模具钢的组织和性能特点,对Cr12模具钢分别采用铁基和镍基两类自熔性合金粉末进行激光熔覆试验,分析合金熔覆层的组织结构、硬度和耐磨性能。结果表明,熔覆层与基体之间实现很好的冶金结合,在干摩擦磨损条件下,组织较为均匀、韧性较好的Fe901铁基激光熔覆合金的耐磨性比较高。采用Fe901铁基合金对实际失效模具进行修复,取得良好的效果。     

激光熔覆合金表面耐磨性试验研究

使用CO2激光器对45#钢表面进行Co基和Ni基合金熔覆处理。利用销盘式摩擦试验机对激光熔覆表面进行摩擦磨损试验,研究干摩擦和润滑条件下磨损机理。Ni合金熔覆层比Co基耐磨性要好。润滑条件下,两种合金的耐磨性比干摩擦都得到很大提高。     

镍基纳米复合电刷镀层的滑动磨损性能研究

用电刷镀技术制得了镍基 n-SiO_2复合镀层、镍基 n-SiC 复合镀层以及镍基镀层,并对镀层的滑动磨损性能进行了试验研究.纳米复合镀层的表面形貌比较细腻,镀层中纳米粒子分布均匀,与基质金属结合紧密.显微硬度高,可达到 HV692,比镍基镀层提高约50%.滑动磨损试验结果表明,纳米粒子的加入可以提高镀层的耐磨性.纳米复合镀层的磨损机制以疲劳磨损为主,而纯镍镀层以粘着磨损为主.     

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。     

激光重熔对镍基碳化钨涂层性能的影响

为了进一步提高自熔性镍基碳化钨涂层综合性能,利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统进行重熔实验,激光重熔工艺参数为:离焦量3mm、扫描速度2mm/s、送粉电压8V和激光功率1200W,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计分析激光重熔后熔覆层硬度及组织的影响。结果表明:通过激光重熔后,熔覆层组织致密均匀,熔覆层中上部分组织晶粒细小,晶粒得到了细化,沿熔覆层与基体交界处晶粒向外延生且呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层硬度得到提高,显微硬度分布均匀并且与基体相比提高约3倍。激光重熔可以改善镍基碳化钨涂层的微观形貌,提高其机械性能。优化工艺参数:激光功率1300W、重熔功率1200W、扫描速度2mm/s、送粉电压8V。     

镍基合金喷熔层摩擦学行为与机制的研究

采用热喷熔工艺制备了两种镍基合金喷熔层,并选用高锰钢、不锈钢作为对比材料,研究了镍基合金喷熔层的摩擦磨损性能。研究结果表明：镍基合金喷熔层具有良好的耐磨损性能和较低的摩擦系数。镍含量对喷熔层的摩擦学性能有显著影响,高镍含量的镍基合金,其耐磨性能明显优于低镍含量的镍基合金。在低速轻载条件下,镍基合金喷熔层的磨损机理为微观犁削;高速重载时,表现为粘着磨损和磨料磨损,其中高镍含量的喷熔层表面形成了致密的转移膜,有效地降低了磨损率。     

铌对镍基合金激光熔敷层组织和显微硬度的影响

采用激光熔敷技术在42CrMo钢基体上制备了不同铌含量的镍基合金熔敷层,研究了铌含量对熔敷层显微组织、物相组成、显微硬度的影响。结果表明:在镍基合金熔敷层与基体结合处、熔敷层中部、熔敷层表面的组织分别为平面晶、树枝晶、粒状等轴晶组织;随着铌含量的增加,熔敷层组织逐渐由γ-Ni奥氏体、CrB、M7C3和M23C6以及Ni31Si12相转变为由γ-Ni枝晶、枝晶间共晶、NbC小颗粒和少量CrBC4等;当铌质量分数达到10%时,组织明显细化;熔敷层的显微硬度随着铌含量的增加而增大,当铌质量分数达到10%时,显微硬度最高,达到约550HV0.2,约为不含铌镍基合金熔敷层的两倍。     

工艺参数对激光熔敷高温锻压模具钢性能的影响

采用不同的工艺参数,对4Cr5W2Si V高温锻压模具钢进行了激光熔敷镍基多元合金的表面处理,并进行显微组织、耐磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能的分析。结果表明,随激光功率从2k W增大至4k W时,熔覆层平均晶粒尺寸先减小后增大,模具钢耐磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能均呈现出先提高后降低的变化趋势;随扫描速度从4mm/s增大至8mm/s时,熔覆层平均晶粒尺寸逐渐减小,模具钢的耐磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能均逐渐提高。4Cr5W2Si V高温锻压模具钢激光熔敷镍基多元合金时的较佳工艺参数:激光功率3k W、扫描速度8mm/s。     

镍基碳化钨喷焊层的性能试验

镍基碳化钨喷焊层具有硬度高、耐磨损、耐腐蚀、抗冲击等优异性能,它已成功地应用在电力、机械、矿山、建材等部门的设备上,对其主要零部件进行表面预保护,见到了很好的效果。目前,在省电力系统内,最易磨损的吸风机和排粉机叶片已逐步采用镍基碳化钨喷焊工艺进行表面预保护,取得了一定的效果。尽管镍基碳化钨作为常规的自熔性合金粉末应用如此之广泛,但对     

K418镍基高温合金多层激光熔覆

由于单层激光熔覆修复的厚度有限,无法满足深度损伤的修复.因此试验了YAG激光K418镍基高温合金多层熔覆的可行性.采用自配的镍基合金粉末,在工艺参数为电流160 A、脉宽8 ms、频率4 Hz时,用激光熔覆能够实现对K418镍基高温合金损伤结构的多层修复,获得了表面平整、连续,微观组织细密、均匀,与基体呈良好冶金结合,硬度高于基体,无缺陷的熔覆层.     

氩弧熔覆TiCrCuFeNi高熵合金涂层的组织与性能

采用氩弧熔覆工艺在Q235钢基体上制备了TiCrCuFeNi高熵合金涂层,采用SEM、EDS、XRD等对该涂层的组织进行了分析,并对其硬度、耐磨性、耐蚀性进行研究。结果表明:高熵合金涂层主要由FCC固溶体、BCC固溶体及Laves相组成;涂层表面显微硬度可达754.5HV;涂层的耐磨性较好,优于熔覆钴基合金涂层的,干磨时主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损;涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性比06Cr19Ni10不锈钢的优异。