WC颗粒在堆焊过程中溶解机理的研究

研究了WC／Ni3Al表面强化功能复合材料的制备及WC颗粒的溶解机理。在堆焊过程中，WC／Ni3Al复合材料焊条中的WC直接溶解进入基体中，然后析出W2C，而非WC分解成W2C然后溶解。当焊条中含5％(质量分数)WC时，部分Al被氧化，WC溶解，析出W2C，形成碳化物包裹氧化物的球形复合析出物，基体转化成Nb(AlTi)C，形成碳化物包裹氧化物／金属间化合物的复合材料。随着WC含量增加，Al氧化减少。当焊条中的WC含量达到30％时，焊层中的Al不被氧化，表面层中的大部分WC颗粒溶解，析出针状W2C，形成碳化物／金属间化合物复合材料，耐磨性可达45钢的3倍以上。     

Ni基WC合金3D激光熔覆工艺研究

以正交实验规则设计3D激光熔覆试验来研究不同工艺参数对熔覆指标的影响,实验表明,WC添加量对熔覆层硬度、抗磨性影响最大,激光功率影响稍次之,激光扫描速度影响次之,送粉速度影响最小。对熔覆层组织分析表明,随WC添加量增多,更易生成CrB、W2B等硬质相,未分解的WC颗粒也越多,粘结相Ni枝晶越细小。激光熔覆Ni基WC合金涂层表面摩擦磨损特性表现为以磨粒磨损为主,塑性变形、粘着磨损和磨粒磨损相结合。     

Cu对粉末冶金Fe3Al基复合材料性能的影响

研究了Cu含量对粉末冶金Fe3Al基复合材料的烧结性能和力学性能的影响,分析了施加载荷和改变转速对加入不同量铜粉末冶金Fe3Al基复合材料的摩擦磨损性能的影响,并借助电子显微镜和能谱分析了不同铜含量Fe3Al基复合材料的磨损机理.结果表明:加入12%的Gu可使Fe3Al基复合材料具有良好的烧结性能和力学性能;载荷和转速对复合材料的磨损形式受铜的加入量的影响;铜的加入影响复合材料的磨损形式和磨损机理,当含铜量较少时,复合材料以磨粒磨损为主,随加入铜的量的增多,其磨损形式变为磨粒磨损和轻微的粘着磨损形式,加入大量铜时,则以粘着磨损为主.     

耐磨耐蚀Ni-Al金属间化合物基复合保护层的研制

用粉末冶金法制备WC／Ni3Al复合材料焊条，堆焊于1Cr25Ni20耐热钢的表面，获得的复合材料的耐磨粒磨损性能是45钢的3倍以上，耐硫化腐蚀性高于1Cr25Ni20耐热钢1倍，高于钴基合金Stellite6约50％，用其制作火电厂燃烧室的喷口钝体，使用寿命较原8Cr26Ni4Mn3大幅度提高，可达到8个月以上。     

激光熔覆Ni3Al基复合涂层的氧化行为

对比研究了900℃时45号钢,1Cr18Ni9Ti不锈钢和激光熔覆Ni3Al基复合涂层在空气环境下的氧化动力学曲线;采用扫描电镜,X射线衍射技术分析了氧化前后涂层及界面处的微观组织结构。结果表明,激光熔覆层的氧化抗力接近于1Cr18Ni9Ti不锈钢但明显高于45号钢;长时间氧化后涂层组织结构只发生微少的变化,但界面处氧化较严重;激光熔覆层中的氧化产物主要是Al2O3,然后是NiO。     

Fe3Al基摩擦材料的结构与摩擦磨损性能

采用热压烧结方法制备了一种适用于重载高速工况下的新型Fe3Al金属间化合物基摩擦材料,并对其微观结构、力学性能以及干滑动摩擦磨损性能进行了试验研究.结果表明,Fe3Al金属间化合物基摩擦材料密度低,强度高,摩擦系数高而稳定,高温耐磨性好.不同条件下摩擦磨损机制不同,轻载荷下主要是磨粒磨损和疲劳磨损,表现为微犁沟和凹坑;重载荷下摩擦初中期表现为严重塑性变形、裂纹扩展和疲劳断裂,摩擦后期以氧化磨损为主.     

Al(Ni)含量对钛合金激光熔覆AlNiMoSi复合涂层摩擦学性能的影响

研究含Al、Si元素涂层的摩擦学性能可为其应用提供重要的理论参考。以Al、Ni、Mo、Si粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V合金表面制备了Al质量分数分别为20%(Ni的为40%),30%(Ni的为30%),40%(Ni的为20%)的AlNiMoSi复合涂层,分别命名为20Al、30Al、40Al复合涂层。采用XRD、SEM和EDS分析了涂层的物相和显微组织,并测试了复合涂层的干滑动磨损性能。结果表明:20Al、30Al和40Al复合涂层的平均摩擦系数和磨损率分别为0.380,0.258,0.325和9.36×10~(-5),8.43×10~(-5),1.05×10~(-4)mm~3/(N·m),30Al复合涂层的磨损性能最好,主要是因为该涂层中TiC和Ti3Al含量较高;20Al和40Al复合涂层的磨损机理主要为黏着磨损和磨粒磨损,30Al复合涂层的磨损机理主要为轻微的磨粒磨损。     

高压原位合成Al_3Ni晶须增强Al基复合材料

在 1～ 6 GPa高压范围内原位合成 Al3Ni晶须增强 Al基复合材料。原位合成的 Al3Ni晶须尺寸小 ,在高致密度的复合材料中分布弥散 ;并研究了高压对 Al3Ni晶须尺寸及晶须分布取向的影响。     

凝固速度对Ni/Ni3Al基高温合金组织演变及相变行为的影响

Ni/Ni3Al基高温合金因其优异的高温强度、抗氧化性能和抗蠕变能力等优点,被广泛应用于航空航天等领域.简要介绍了凝固速度对Ni/Ni3Al基高温合金中γ′,β相以及碳化物等析出相的组织演变及相变行为的影响,为Ni/Ni3Al基高温合金非平衡凝固的研究开发及组织调控提供借鉴和指导.Ni/Ni3Al基高温合金中γ′,β ...     

Ni3Al基合金的研究与应用进展

近20多年来,Ni3Al基合金作为结构材料的应用成为材料学界的研究热点,取得了一些重大进展,主要包括:①硼对Ni3Al常温和高温韧性的显著效应;②在中温区铬对Ni3Al的韧化作用;③环境脆化的证实.合金元素的添加使得Ni3Al基合金的种类和应用场合各不相同.着重论述了近年来Ni3Al基合金在制备工艺、添加合金元素的作用、组织性能研究中所取得的进展,并介绍了近年来Ni3Al基合金及其复合材料在工程上的应用.     

电刷镀Ni-CNTs/PTFE纳米复合镀层的摩擦磨损与耐腐蚀性能

再制造工程中很多表面镀层要求具有优异的摩擦磨损与耐腐蚀性能,利用纳米电刷镀技术在45钢基材上制备NiCNTs、Ni-CNTs/PTFE、Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层。采用XRD和SEM观察电刷镀复合镀层表面相结构和微观形貌,采用球盘式摩擦磨损试验机测试其在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,采用动电位极化曲线研究其在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明:Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层耐磨性能最优,其次为Ni-CNTs/PTFE、Ni-CNTs复合镀层,均强于纯镍镀层;当CNTs质量浓度分别为1.5g/L和1.0g/L时,Ni-CNTs复合镀层分别表现出最优的摩擦磨损性能和最佳的耐腐蚀性能,Ni-WC/PTFE-CNTs、Ni-CNTs/PTFE复合镀层次之。纯镍镀层和Ni-CNTs复合镀层的磨损机制是粘着磨损,Ni-CNTs/PTFE复合镀层的磨损机制主要是粘着磨损,其次为磨粒磨损,Ni-WC/PTFE-CNTs复合镀层的磨损机制主要是磨粒磨损和接触疲劳磨损。     

不同条件下Al2O3基陶瓷材料的摩擦磨损性能研究

本文对ＡＩ２Ｏ３基陶瓷材料／４５＃钢摩擦副的摩擦系数与４５＃钢／４５＃风的摩擦系数作了对比滑动摩擦试验研究,观测分析了ＡＩ２Ｏ３基陶瓷材料磨痕形貌,并就干摩擦、油润滑状态下ＡＩ２Ｏ３基陶瓷材料的磨损机理进行了分析。结果表明：分别在干摩擦和２０＃机油润滑下,ＡＩ２Ｏ３基陶瓷材料／４５＃钢的摩擦系数均比４５＃钢自配副时的低。在干摩擦条件下,ＡＩ２Ｏ３基陶瓷材料的磨损机理是脆性微剥落和磨粒磨损,油润滑条     

电弧喷涂TiB_2陶瓷涂层Ni含量对其耐磨粒磨损性能的影响

采用TiB2和Al2O3的复合粉末作为粉芯,由低碳钢带包覆制成粉芯线材.通过电弧喷涂工艺制备成含TiB2陶瓷的涂层.采用湿砂橡胶轮磨损试验机对涂层的磨粒磨损性能进行了测试.研究了在粉芯中添加Ni元素后涂层中相组织的变化以及不同的Ni含量对涂层抗磨粒磨损性能的影响.通过XRD、SEM等分析方法研究了涂层磨粒磨损机理.结果表明,所制得的涂层有着优异的抗磨粒磨损性能,且Ni元素对于涂层的抗磨损性能有着重要的改善作用.     

碳化物特性对Ni3Al基表面强化复合材料组织与性能的影响

将真空常压烧结的方法制得的Cr3C2-Ni-Al和WC-Ni-Al复合焊丝氩弧堆焊于碳钢表面时,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,促使碳化物硬质颗粒与自生成的Ni3Al金属间化合物基体复合.XRD分析表明,在堆焊过程中两种焊丝中的Ni,Al均化合反应生成Ni3Al金属间化合物.微观组织与硬度试验表明,受各自物理特性(密度、熔点)的影响,两种碳化物硬质相在Ni3Al基体中分布均匀程度不同,其强化效果也迥异:WC仍以原始的大颗粒形态偏聚于焊层层间界面处,而起不到弥散强化作用;Cr3C2则发生分解,并反应析出条块状的Cr7C3相,均匀分布于Ni3Al基体中,很好地强化了基体材料.Cr7C3/Ni3Al复合材料的室、高温硬度远高于传统高温耐磨材料stellite合金.该合金有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料.     

构型陶瓷/钢铁耐磨复合材料研究进展

近年来,陶瓷颗粒非均匀分布增强钢铁基复合材料(构型复合材料)由于具有优异的耐磨性,成为国内外高性能耐磨材料研究和应用的热点.对构型复合材料耐磨性的研究进行了综述,认为在无冲击磨料磨损工况下,构型复合材料的耐磨性显著高于常规陶瓷颗粒均匀分布增强复合材料,其耐磨性顺序按照基体排列为:高铬铸铁基>合金钢基>高锰钢基复合材料;...     

激光熔敷Cr3Si/Cr2Ni3Si复合材料涂层组织与耐磨性研究

以Cr-Si-Ni合金粉末为原料、利用激光熔敷技术在A3低碳钢表面上制得了以金属硅化物Cr₃Si为增强相,以Cr₂Ni₃Si复杂金属硅化物为基体的快速凝固Cr₃Si/Cr₂Ni₃Si复合材料冶金涂层,分析了该涂层的显微组织,并分别在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。研究结果表明,由于激光熔敷Cr₃Si/Cr₂Ni₃Si快速凝固复合材料涂层组织细小、均匀,在滑动磨损过程中不易与对偶件粘着、在磨料磨损过程中具有很高的抗切削抗剥落能力,因而在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下涂层均具有优良的耐磨性能。