高频感应熔覆WC增强Ni60合金涂层性能研究

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的WC增强Ni60A合金复合涂层.利用SEM和XRD分析了涂层的显微组织和相结构,并进行了耐磨性试验.结果表明,复台涂层中主要由WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、Cr2B、Ni2B、Ni3Si及Ni3Fe等相组成,并与基体实现了冶金结合.在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,加入WC涂层的相对耐磨性为Ni60A涂层的2-6倍,当WC加入量为50%时涂层的耐磨性最好,为Ni60A涂层的6.5倍.涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

表面高频感应熔覆涂层技术

感应熔覆技术与其他表面改性技术相比,具有许多独特的优点,应用越来越广泛.简要介绍了高频感应熔覆技术及其基本原理,重点介绍了感应熔覆技术的发展状况、工艺流程及其影响因素和控制方法,并展望了感应熔覆技术的发展趋势.     

截齿表面感应熔覆WC增强Fe基熔覆层的研究

采用高频感应熔覆技术在采煤机截齿前端表面制备高耐磨的WC增强Fe基熔覆层,结果表明:熔覆层与基体为冶金结合,组织主要为奥氏体、鱼骨状共晶体及少量WC,增强相由(Cr,Fe)7C3,WC,Fe3 W3C及Fe3C等组成,熔覆层厚度约2 mm,硬度达63.6HRC,显微硬度平均值为1 007.9HV0.3,耐磨性为基体的4...     

点式移动感应熔覆WC增强Ni60A复合涂层工艺

为了解决大型模具等失效复杂型面的局部修复问题,通过设计点式连续移动感应器,采用三维点式感应熔覆方法在45钢基体上制备了不同含量的WC增强Ni60A合金复合涂层。利用正交试验方法研究WC含量和工艺参数对熔覆层几何形貌、显微组织和显微硬度的影响,获得最佳工艺参数,并对其得到的熔覆层进行分析。试验结果表明,使用点式连续移动感应器制备WC增强Ni60A复合涂层可以形成牢固的冶金结合,WC含量和各工艺参数存在最优的组合,感应器移动速度为0. 4 mm/s,铺粉层厚度为0. 75 mm,WC含量为15%时,熔覆层几何形貌与显微组织均更优。     

微米WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的微米WC增强Ni60A合金复合涂层.用MLS-225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨性能,利用SEM,XRD观察并分析了涂层的显微组织和磨损表面形貌.结果表明,在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,当WC含量少于30%时,WC分布不均匀,主要集中于涂层的中部,涂层中Cr7C3相以粗大的六方状和长条状存在,不利于涂层耐磨性的提高;当WC含量达到50%时,Ni基合金中加入WC的含量达到了合适比例,耐磨性最佳,相对耐磨性为Ni60A涂层的6.5倍;当WC含量达到60%时,涂层的硬度最高,但出现了较多的孔洞,大量未熔的WC颗粒在磨粒的反复作用下剥落形成了大的剥落坑,导致耐磨性下降.涂层与基体实现了冶金结合,涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

激光熔覆镍基WC层的耐蚀性能研究

用５ｋＷ连续ＣＯ２激光器在４０Ｃｒ钢基材表面对不同成分的镍基ＷＣ合金喷涂层进行激光重熔，研究了ＷＣ和ＣｅＯ２加入量对激光熔覆层显微组织和耐蚀性能的影响，结果表明，添加适量ＷＣ和ＣｅＯ２可以改善激光熔覆镍基自熔合金层的耐蚀性能。     

45钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究

研究了在45钢表面激光熔覆Ni60合金时,WC对熔覆层组织性能的影响,分析了Ni/WC配比对熔覆层显微硬度、耐磨性及金相组织结构的影响。结果表明,采用Ni60+30%WC合金粉末进行激光熔覆时,能得到显微硬度和耐磨性俱佳的熔覆层。     

氩弧熔覆制备WC颗粒增强复合涂层及其组织性能研究

采用氩弧熔覆技术,在45号钢表面制备出WC颗粒增强的耐磨复合涂层.通过光学显微镜、SEM、XRD和EDS分析了氩弧熔覆层的显微组织和相组成,并测试了熔覆层的显微硬度和耐磨性能.结果显示,熔覆层枝晶中弥散分布WC和W2C硬质相颗粒,出现Fe(W)固溶体和M6C型化合物,显微硬度(HV0.1)最高可达970,使基体45号钢的耐磨性能有较大提高.     

感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究

用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧-乙炔喷焊层；GNi-WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧-乙炔喷焊层。     

WC耐磨堆焊层表面缺陷的激光熔覆修复

堆焊层表面不可避免地存在孔洞、半埋藏裂纹缺陷,理论分析与数值模拟表明,缺陷会引起应力集中,当裂纹尖端的应力强度因子值达到断裂韧性时,裂纹会失稳扩展,导致材料的实际断裂强度远低于该材料的理论断裂强度,使构件很快失效。激光熔覆利用高能量的激光束使存在缺陷的堆焊层表面熔化再结晶,并用合金粉末在表面涂覆一层合金层,实验研究发现,堆焊层与熔覆层呈冶金结合,熔覆层并未影响到堆焊层高硬度的特性。超声波无损检测结果表明,堆焊层表面的孔洞、半埋藏裂纹缺陷已基本被消除,达到了强化与修复的目的。     

高频感应熔覆装置的优化设计

为促进高频感应熔覆技术的升级,对高频感应熔覆技术的试验机构进行了结构改进.以廉价、不隔磁的石英管内置于感应器中,将试样与氧化气氛隔离,仅使玻璃管中的惰性气体同大气相比具有微小的正压便足以保护试样不被氧化,并可用简装热电偶对温度进行精确测量,使熔覆工艺试验具有低成本、高精度的双重作用.利用所设计装置的熔覆试验表明,该装置具有良好的防氧化效果.     

激光熔覆WC—Ni复合涂层的结构和性能

研究了两种激光熔覆ＷＣ－Ｎｉ涂层，均满足柴油机飞轮的技术要求。给出了两种ＷＣ－Ｎｉ涂层的金相组织、显微硬度及Ｘ光相分析结果。ＷＣ－Ｎｉ涂层的硬化相是δ－ＷＣ、β－Ｗ２Ｃ、Ｍ＾Ｃ、Ｍ１２Ｃ及少量ｒ－ＷＣ。     

高频感应熔覆铁基合金涂层组织及性能研究

采用高频感应加热熔覆方法在低碳钢基体上制备了铁基合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪观察分析了涂层合金的显微组织结构,并对涂层合金进行耐磨性测试.结果表明:涂层合金与基体之间为冶金结合.组织为致密的放射状组织上分布着大量块状、条状的共晶体.放射状组织为马氏体相和γ合金固溶体相的混合组织上均匀覆盖着的大最的花状和枝品状共晶体.涂层具有较高的硬度和较好的耐磨性.     

45钢表面激光熔覆WC/Ni基合金复合覆层的组织和性能

基于替代镀硬铬工艺在核电硬密封领域中的应用,采用半导体激光器通过侧向送粉,在45钢表面制备了无孔洞和裂纹缺陷的WC/Ni基合金复合覆层。微观结构观察显示WC硬质相以球状和块状弥散镶嵌在韧性Ni基合金母体中,获得了高硬度和高韧性的良好匹配;覆层横截面组织呈梯度分布,底部近基体界面处为柱状晶和平面晶,逐渐过渡到中部树枝状亚共晶,表层组织为等轴晶。球磨摩擦磨损试验结果显示,复合覆层的摩擦因数及比磨损率均较45钢基体分别降低48.3%和96.4%,其磨损形式以轻微磨粒磨损和氧化磨损为主。     

40Cr钢表面激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织和性能

以WC、TiC、Co以及Co50合金粉末为原料,在40Cr钢表面制备了WC/Co、WC/Co50以及WC-TiC/Co50金属陶瓷复合涂层。使用X射线衍射（XRD）、金相光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和EDS能谱,对熔覆层的显微组织和物相构成进行分析。结果表明,在选择适当的激光熔覆工艺条件下,制备的WC/Co50和WC-TiC/Co50复合涂层表面形貌良好,平整连续且无宏观裂纹。硬度测试和摩擦磨损试验表明,复合涂层具有高的硬度（涂层平均显微硬度1126.7 HV0.2以上,涂层表面硬度可达66.2 HRC以上）和良好的耐磨性,其磨损量相比40Cr钢基材分别下降了54%和66%。分析认为,熔覆层硬度和耐磨性提高的原因在于熔覆层中存在大量WC、TiC以及反应生成的W₂C、Fe₃W₃C等碳化物增强相,且均匀分布于基体中。     

WC增强镍基合金高频感应熔覆层的研究

采用刷涂和高频感应熔覆的方法在42CrMo圆钢表面制备了0.6 mm厚WC增强镍基合金熔覆层。对熔覆层进行了显微组织、相结构分析及显微硬度测试。结果表明:WC增强镍基合金熔覆层的显微组织均匀致密,无明显的气孔、夹渣缺陷;沿截面依次为熔覆层、过渡区及基体。熔覆层的平均显微硬度可达600~700 HV0.2,与基体实现了冶金结合。     

高频感应熔覆铁基涂层组织的研究

采用高频感应熔覆技术在低碳钢表面熔覆了一层铁基耐磨涂层,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对熔覆涂层的微观组织形貌进行了分析.结果表明:采用高频感应熔覆技术能制得冶金结合性能良好的铁基涂层,熔覆涂层的组织由大量的γ-(Cr-Ni-Fe-C)合金固溶体相和CrB,Cr2B,Cr23 C6,Cr7 C3,Fe3C等硼化物、碳化...     

45钢表面真空炉中和高频感应熔覆Ni-Cr合金的研究

通过真空炉熔覆和高频感应加热在45钢表面熔覆Ni-Cr合金,利用扫描电镜和能谱仪研究了熔覆层与基体的界面结构、基体组织,并讨论了这两种工艺的特点和机理。结果表明,在感应熔化条件下,熔覆层和基体界面上的涡流突变使得熔覆材料层和基体形成牢固的冶金结合,熔覆层内能够形成有耐磨骨架作用的树枝状晶;同真空熔覆相比,高频感应熔覆具有快捷、基体为正火组织的优势。     

7CrSiMnMoV钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究

利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料的结合情况,并对结合处产生变化的原因作了一定的解释。结果表明,采用Ni60+30%WC金属合金粉末对基体材料进行表面强化处理后,能显著提高基体材料的表面硬度,这对提升模具的耐磨性和延长其使用寿命有利,而且熔覆层与基体材料之间形成良好的冶金结合。     

WC含量对激光熔覆Ni基WC复合涂层组织和性能的影响

利用6 kW光纤激光器在Q235钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计和磨损试验机,研究了不同WC颗粒含量下熔覆层组织形态、成分、显微硬度和磨损性能的变化规律。结果表明:熔覆层的稀释率随着WC含量的增加先减小后增加,当WC含量为20%时,稀释率最小。在光纤激光熔覆Ni基WC复合涂层的过程中,WC颗粒部分发生溶解并与其他元素相互作用形成共晶物,析出后分别以条状、块状和粒状等形态存在,随着WC含量的增加,熔覆层的组织出现细化现象。含WC的熔覆层组织中主要有γ-Ni、M_7C_3、M_(23)C_6、CrB、WC和W_2C等相存在。随着WC含量增加,熔覆层硬度增加,当WC质量分数达到40%时,熔覆层硬度可达到基体硬度的5倍以上。当WC的相对质量分数为20%时,熔覆层耐磨性能最好,耐磨性为Ni60A涂层的3倍以上。