铌含量对铁-铬-碳系合金碳弧堆焊层组织和耐磨性能的影响

以铌质量分数为05%的铁-铬-碳系合金粉块为堆焊材料,采用碳弧堆焊方法在Q235钢基体上制备了堆焊层,研究了铌含量对堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:铌质量分数在05%范围内时,堆焊层均能与Q235钢基体实现良好的冶金结合;堆焊层的组织由灰黑色基体组织和白色硬质相组成,基体组织主要为马氏体和残余奥氏体,白色的硬质相主要为初生的M7C3型碳化物、共晶碳化物以及Cr23C6;随着铌质量分数从0增加至5%,堆焊层组织逐渐细化,硬质相数量逐渐增多,且分布得更加均匀,堆焊层的硬度先升后降,磨损量先降后升;当铌质量分数为3%时,堆焊层硬度最高,为63 HRC,磨损量最小,为5.5mg,磨损表面的划痕最浅,且不连续,仅有少量斑点状凹坑,磨损程度最轻。     

显微组织对高铬堆焊层耐磨性的影响

借助于电子显微镜，对不同成份的高铬耐磨堆焊金属的显微组织进行了对比分析。结果表明，堆焊层中高硬度的碳化物Ｃｒ７Ｃ３在α－Ｆｅ基体上呈粒状且均匀分布时，其耐磨性优于碳化物Ｃｒ７Ｃ３在γ－Ｆｅ基体上呈粗大板条状且分布不均匀的情况。     

铁-碳-铬-钒-钛系药芯焊丝堆焊层的显微组织及耐磨性能

采用新型铁-碳-铬-钒-钛系药芯焊丝和埋弧焊方法制备出含有初生M7C3相的堆焊层,借助光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪等研究了堆焊层的显微组织及碳化物的分布、形貌,并对其进行了磨粒磨损试验。结果表明:堆焊层的显微组织由马氏体+铁素体+残余奥氏体+M7C3+M3C+VC等组成,当碳含量为1.45%和2.05%时,尺寸为10～25μm的初生M7C3相数量较多;初生M7C3相的数量和尺寸对堆焊层耐磨性能影响显著,其磨损机制以磨粒的显微切削为主。     

TiC硬质合金颗粒堆焊材料的组织和耐磨性

研究了TiC硬质合金颗粒堆炼材料的组织、硬度和耐磨性,并分析了磨料的硬度和粒度对堆焊材料耐磨性的影响。实验结果表明,在柘榴石磨料磨损时,TiC 堆焊材料的耐磨性是WC 堆焊材料的3倍多。     

B4C 含量对堆焊高铬合金耐磨性的影响

堆焊合金中合金元素 Cr 和 V 与堆焊层中的 C 形成 Cr7C3及 VC 等硬质相,在此基础上加入B 元素,形成相应的 TiB2,可进一步增加其硬度和耐磨性;因此,在高 Cr 合金中加入 B4C 制成粉芯,用埋弧焊堆焊的方法得到合金,测量宏观硬度并且观察了显微组织。结果显示,随着 B4C 含量增加,试样中硬质相比例增加,提高了试样的硬度,一定程度上增加了耐磨性（B4C 含量1.5%-3.5%为宜）;但 B4C 含量过高（B4C 含量达到3.0%左右）,晶界偏析加大,易导致堆焊层开裂。     

显徽组织对高铬堆焊层耐磨性的影响

借助于电子显微镜，对不同成份的高铬耐磨堆焊金属的显微组织进行了对比分析。结果表明，堆焊层中高硬度的碳化物Cr7C3在α－Fe基体上呈粒状且均匀分布时，其耐磨性优于碳化物Cr7C3在γ－Fe基体上呈粗大板条状且分布不均匀的情况。     

电子束扫描制备铁-铬-碳合金层热处理前后组织与硬度的变化

以铁、铬、碳粉为原料,将其混合后涂覆在低碳钢基材表面,采用真空电子束扫描方式制备了铁-铬-碳合金层,并对其进行了800℃×2.5 h热处理;采用光学显微镜、XRD衍射仪、扫描电镜以及显微硬度计对表面合金层热处理前后的物相组成、显微组织和硬度进行分析。结果表明:热处理使表面合金层中的韧性相基体由奥氏体转变为铁素体,并析出二次碳化物;热处理后表面合金层中的碳化物颗粒尺寸减小,呈弥散化分布;热处理后表面合金层的硬度略有减小,但硬度分布更加均匀。     

激光重熔扫描速度对Co基合金堆焊层组织及耐磨性的影响

采用表面堆焊方法在Q345钢基体上堆焊Co基合金层，对其进行表面激光重熔。研究两种不同激光重熔扫描速度对堆焊层组织及耐磨性的影响。结果表明，堆焊层经表面激光重熔后组织明显细化，随着激光扫描速度的提高，重熔堆焊层组织不仅更加细化、均匀致密，而且硬度更高、耐磨性更好。     

球形铸造碳化钨颗粒对堆焊层组织及耐磨性能的影响

将不同含量和粒径的球形铸造碳化钨颗粒添加到雾化铁粉中制备堆焊焊条,然后在Q235钢表面进行氧-乙炔火焰堆焊来获得堆焊层,研究了球形铸造碳化钨颗粒的含量和粒径对堆焊层显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:堆焊层中球形铸造碳化钨颗粒边缘有明显的溶解现象,粒径越小,溶解现象越明显;随球形铸造碳化钨颗粒含量的减少,堆焊层中的鱼骨状莱氏体组织减少,随球形铸造碳化钨粒径的减小,莱氏体组织逐渐粗化;球形铸造碳化钨颗粒的含量越高,粒径越小,堆焊层的硬度越高,耐磨性越好。     

铁-铬-碳合金粉末的穆斯堡尔谱分析

用机械合金化（MA）法制备不同成分的铁-铬-碳三元合金粉末,并用X射线衍射、穆斯堡尔谱分析了材料在MA过程中的固态相变、晶粒晶化及磁性变化.结果表明：粉末晶粒减小导致穆斯堡尔谱峰形宽化,内磁场分布（HFD）减小,碳元素可以促进Fe3C为主的碳化物析出,铬元素使粉末更趋向于非晶态转变,并使材料出现超顺磁现象.     

Microstructure and Wear Resistance of Fe-Cr-C Hardfacing Alloy Reinforced by Titanium Carbonitride

In order to improve the wear resistance of Fe-Cr-C hardfacing alloy, titanium carbonitride was introduced in situ and a TiC-Ti_x(C,N)_y coating was deposited on the surface of ASTM G3101 steel by a gas metal arc welding process. The microstructure and wear resistance of the hardfacing layer were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray analysis (EDS), macroscopic hardness meter, spectrometry, and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the hardfacing layers mainly consist of (Cr,Fe)₇C₃, TiC carbides, Ti_x(C,N)_y carbonitrides, and α-Fe (C_0.14Fe_1.86 and C_0.12Fe_1.88 martensite) (BCT) in addition to a low content of retained CFe_15.1 austenite (FCC). The titanium carbonitride–reinforced coating has high hardness and excellent wear resistance under dry sliding wear test conditions.     

Effect of Hot Forging on Microstructure and Abrasion Resistance of Fe-B Alloy

The effect of hot forging on the microstructure and abrasion resistance of Fe-B alloy was studied. The results showed that boride networks are broken down by hot forging. After hot forging, the hardness of Fe-B alloy increased marginally, and the toughness increased considerably.

In the two-body abrasion test, unforged Fe-B alloy exhibited excellent wear resistance and soft abrasive tended to show higher wear resistance. When alloys were tested against very hard abrasives, the wear resistance of forged Fe-B alloy was similar to that of unforged Fe-B alloy, but in the case of soft abrasives the wear resistance of forged Fe-B alloy was lower than that of unforged Fe-B alloy.     

含钒耐磨堆焊合金的组织与性能

通过在Fe-Cr-C自保护金属芯堆焊焊丝中加入不同含量的钒（钒的质量分数分别为0.73%,2.3%,3.1%,4.1%）,研究了钒对Fe-Cr-C堆焊合金微观组织、硬度及耐磨性的影响。试验结果表明,随钒含量的增加,堆焊合金组织的基体由奥氏体向奥氏体＋马氏体转变,当钒的质量分数超过4%时,基体组织全部转变为马氏体;随钒含量的增加,堆焊合金组织中的初生碳化物由长条状、粗大直边六角状转变为球状或不规则形状,基体中析出大量弥散分布的二次碳化物;随钒含量的增加,堆焊合金的硬度和耐磨性亦相应提高。     

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。     

K360耐磨钢堆焊合金层的组织与性能

利用药芯焊丝对已磨损的K360耐磨钢进行CO2气体保护堆焊修复,并对堆焊层进行了显微组织、X射线衍射、硬度、冲击韧度及抗磨料磨损性能试验.结果表明:堆焊层的组织为细小板条马氏体 少量弥散分布碳化物,硬度不高,产生冷裂纹倾向小,韧性与塑性较高;同时堆焊层组织细小,弥散分布的碳化物对焊层基体有强化作用,使堆焊层的耐磨性达到了基体的水平.     

钛合金表面激光熔覆TiC复合涂层显微组织的研究

采用HL-5000型横流CO2激光加工机,在TC4钛合金表面制备了表面较平整、较细密、基本消除了裂纹与孔隙并与基体呈冶金结合的TiC复合涂层。通过SEM、EDAX、XRD、HXD分析了熔覆层的显微组织、成分、物相．测试了激光熔覆层的显微硬度。结果表明,激光熔覆制备的TiC复合涂层与基体呈冶金结合,涂层中有大量小块状、针状TiC颗粒和TiC树枝晶。激光熔覆层由TiC、γ—Ni、TiB2、CrB、Ni3B等相组成。熔覆层的显微硬度平均值约为950HV0.1。     

氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层的组织与性能

研制出了氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝,探讨了回火温度对氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层硬度和耐磨性能的影响.结果表明:其堆焊层硬度为36.5～45.5 HRC,显微组织为板条马氏体和铬、钛、钒、铌的氮碳化物的复合物,堆焊层中的氮碳化物质点不易分解,有良好的稳定性和抗高温回火性能;回火温度为550 ℃时,堆焊层硬度达到最大值,回火温度高于550 ℃,硬度值基本保持不变;氮碳合金化自保护硬面药芯焊丝堆焊层金属的磨损机理为磨粒切削后塑性磨痕和氮碳化物的块状剥离,堆焊层具有良好耐磨性能的最佳回火温度为480～520 ℃.     

锶含量对镁合金电阻点焊熔核组织及力学性能的影响

使用孕育坑并选用Al-10Sr作为孕育剂对镁合金点焊熔核进行孕育处理,研究了锶添加量对镁合金电阻点焊熔核组织与力学性能的影响。结果表明:当A1-10Sr的添加量从0增加到1.4 mg时,熔核组织中胞状树枝晶区平均宽度从332μm减小至58μm,组织明显细化;且点焊接头最大拉剪力从2.379 kN逐渐提高到2.959 kN,提高了24.3%。     

重熔时间对WC/镍基合金复合熔覆层微观组织的影响

为提高机械零部件表面的耐磨性能,运用氧-乙炔火焰喷焊技术制备了WC/镍基合金复合熔覆层,分析了重熔时间对复合熔覆层微观组织的影响。结果表明,经过恰当时间重熔的复合熔覆层组织更加致密,并产生了Cr23C6新物相,进一步增强了熔覆层性能;但若重熔时间过长,熔覆层中的WC会发生沉积并分解产生硬脆相W2C,反而降低了熔覆层性能。     

TiC、TiB增强钛基复合材料的高温氧化性能及微观结构

针对钛基复合材料高温应用中的关键问题——高温氧化性能，从理论和实验上研究了不同增强体(TiC、TiB)对钛基复合材料氧化性能和微观结构的影响。结果表明：钛基复合材料的氧化规律为抛物线规律，TiB增强体比TiC增强体更能提高复合材料的高温抗氧化性能，TiB／Ti基复合材料表面氧化膜的状态较TiC／Ti基的致密、均匀，高温氧化后，基体元素Ti和Al会与氧发生反应生成TiO2、Al2O3。