Investigation of Wear and Corrosion Behaviour of AISI 316 L Stainless Steel Coated By ESD Surface Modification

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - AISI 316 L austenitic stainless steel is widely used in various sectors of the industry (chemical, petro-chemical industry, paper industry,...     

激光熔覆微-纳米WC复合涂层的干摩擦磨损性能

以微米和纳米12%Co-WC颗粒为增强相,自熔合金粉末Ni60B为粘结剂,采用激光熔覆的方法在45钢表面制备出微-纳米WC增强Ni基合金复合涂层;在MM200磨损试验机上与硬质合金磨轮进行了不同载荷和距离的干磨损试验.并利用SEM、TEM、X-射线、显微硬度计等手段分析熔覆涂层在磨损前和磨损后的显微组织和硬度,研究了各涂层在此干摩擦条件下的磨损机理.结果表明,纳米晶WC的加入能改善涂层的耐磨性能,当纳米级WC和微米级WC各为15%时,涂层耐磨性能最佳,但纯纳米晶WC增强涂层耐磨性不佳,其主要磨损破坏方式随涂层中WC晶粒尺寸变化而有所变化.     

WC/铁基表面复合材料摩擦磨损特性研究

为了获得质优价廉的耐磨材料,作者采用铸渗法制造WC增强金属基表面复合材料,研究了WC颗粒含量(质量分数)对渗层在干摩擦磨损条件下的摩擦磨损性能的影响.结果表明:当WC颗粒含量为45%时,摩擦系数与耐磨性最好;用SEM观察磨痕形貌,发现试样的磨痕最为平整、光滑,且塑性变形较轻;磨损机制主要以剥层、撕裂和塑性变形为主;表明添加适量的增强颗粒能有效地降低摩擦副之间的犁沟和粘着效应.     

热浸镀钢材表面清洗的无害化方法研究

为了找到在热浸镀钢材表面清洗处理过程中替代铬酸的缓蚀清洗剂,以20％的铬酸洗液作参照,研究了添加烟酸或黄连素的盐酸洗液对热浸镀锌及锌铝合金镀层腐蚀产物的去除效果。研究结果表明,缓蚀酸液能够很好地去除镀层表面的腐蚀产物,清洗后没有出现腐蚀产物去除不净或者过度去除的情况。失重数据的对比分析显示,铬酸清洗和缓蚀酸液清洗两种方法具有很好的相关性,缓蚀酸液清洗方法完全可以替代铬酸清洗方法对热浸镀钢板进行表面清洗和腐蚀产物去除。     

中低碳空冷贝氏体钢的冲击磨损行为

研究了含Si量分别为 0 3 4%和 1 45 %的两种高强度 (σb≥ 1 60 0MPa)和高韧性 (αku≥ 84J·cm 2 )空冷贝氏体钢的冲击磨损行为。经透射电镜观察分析 ,含 1 45 %Si空冷贝氏体钢中的贝氏体属于无碳贝氏体 ,而含0 3 4%Si空冷贝氏体钢中的贝氏体属于典型下贝氏体组织。用扫描电镜分析研究了钢的冲击磨损表面及亚表面形貌特征 ,结果表明 ,冲击磨损失重是由于表面疲劳裂纹的萌生与扩展产生表面疲劳剥落所致。经相同冲击次数后 ,含 1 45 %Si钢的亚表面疲劳裂纹长度及裂纹尖端距表面深度均比含 0 3 4%Si的钢长。在冲击磨损试验条件下 ,1 45 %Si钢表现出较为强烈的加工硬化特性 ,经约 1 60 0次冲击磨损试验后 ,磨损失重比 0 3 4%Si贝氏体钢约高 5 0 %,抗冲击磨损性能较低     

WC粉末电镀Cu预处理后热喷涂层的磨损特性

采用电镀技术,在WC粉末表面镀一定量Cu,用常规氧-乙炔焰喷涂制备WC涂层.在干摩擦条件下,对WC涂层/GCr15、45钢/GCr15摩擦副摩擦性能进行测试,SEM分析摩擦面形貌,EDS分析摩擦面元素分布.结果表明,WC涂层/GCr15摩擦副较45钢/GCr15摩擦副摩擦系数高,耐磨性远优于45钢/GCr15摩擦副;WC涂层磨损机理为脆性剥落和磨粒磨损;WC涂层/GCr15摩擦副摩擦面局部粘接,部分GCr15基材粘于WC涂层.     

电冶熔铸WC/GCr15钢复合材料的摩擦磨损特性

选择大颗粒WC作增强相，采用电冶熔铸工艺制备了含27％WC粒子的WC／GCr15钢复合材料，观察了复合材料中WC颗粒与钢基体的结合情况；在MM-200型摩擦磨损试验机上研究了室温下复合材料同GCr15钢对摩时的摩擦磨损性能。结果表明：复合材料中的WC颗粒部分溶解于钢基体相，两相界面形成厚达数微米的反应层，有效地提高了界面结合强度。电冶熔铸WC／钢复合材料的耐磨性能比基体材料GCr15钢提高了5倍以上，扫描电镜下的磨痕照片显示：大颗粒WC承担了磨损的主要载荷，实验中没有发生明显脱落的现象，说明界面结合强度在提高复合材料磨损性能方面所起的作用。     

The Dry Sliding Wear Behavior of HVOF-Sprayed WC: Metal Composite Coatings

WC-based cermet coatings containing various metallic binders such as Ni, Co, and Cr are known for their superior tribological properties, particularly abrasion resistance and enhanced surface hardness. Consequently, these systems are considered as replacements for traditional hard chrome coatings in critical aircraft components such as landing gear. The purpose of this investigation was to conduct a comparative study on the dry sliding wear behavior of three WC-based cermet coatings (WC-12Ni, WC-20Cr₂C₃-7Ni, and WC-10Co-4Cr), when deposited on carbon steel substrates. Ball on disk wear tests were performed on the coatings using a CSEM Tribometer (pin-on-disk) with a 6-mm ruby ball at 20 N applied load, 0.2 m/s sliding velocity, and sliding distances up to 2000 m. Analysis of both the coating wear track and worn ruby ball was performed using optical microscopy and an Alphastep-250 profilometer. The results of the study revealed both wear of the ruby ball and coated disks allowed for a comparison of both the ball wear and coating wear for the systems considered. Generally, the use of Co and Cr as a binder significantly improved the sliding wear resistance of the coating compared to Ni and/or Cr₂C₃.     

涂层硬质合金刀具车削42CrMo钢切削力试验研究

在单因素条件下进行车削42Cr Mo钢的切削力试验,得到切削用量的改变对主切削力、进给力、背向力与总切削力的影响规律,分析导致切削力变化的原因,并提出车削42Cr Mo钢粗加工阶段的参考切削用量。试验结果表明:背吃刀量和进给量对主切削力的影响较大,切削速度对主切削力影响较小;背吃刀量对进给力的影响较大,进给量对背向力的影响较大,总切削力的变化规律与主切削力相似。     

Ni基包裹型超细WC复合粉体制备的实验研究

采用一步碳化法将制得的超细WO3粉体还原为超细WC粉体,通过非均相沉淀法,将超细WC粉均匀悬浮在溶液中,让镍盐在WC粉体上生成沉淀并生长,形成包裹层,通过高温分解、还原,生成均匀Ni基包裹型超细WC的复合粉体,同时分析了预处理(分散)、滴加方式、反应液浓度对包裹效果的影响.结果表明,聚乙二醇PEG2000作为分散剂制得的包裹粉分散效果最好;分散的WC分批加入到反应液中减少了WC胶粒聚沉,改善了包裹粉的分散效果;包裹反应时逐滴慢速加入滴加方式可以得到包裹效果好的包裹粉;Ni包裹超细型WC粉体的物相为面心立方Ni和WC,符合热喷涂实验所要求的超细结构喂料.     

铬和钼对精铸热锻模具钢高温磨损行为的影响

采用销盘式高温磨损试验机,研究不同Cr、Mo含量的精铸热锻模具钢的高温磨损行为;通过TEM、SEM和XRD分析,研究钢的显微组织和磨损表面的形貌和结构;探讨了成分、组织、性能与高温磨损的关系及高温磨损机理。结果表明,随着Cr、Mo分别从3%和2%增加到5%和4%,热稳定性和硬度分别得到明显降低或略提高,当含4.0%Cr和3.0%Mo时,耐磨性最好。高温磨损抗力对钢的热稳定性和热强性变化不敏感,而对钢的组织或韧性变化极敏感。过高的铬（5%）虽降低热稳定性和热强性,但仍具有较高的高温耐磨性;而过高的钼（4%）虽然热稳定性和热强性提高,由于Mo6C沿晶界或板条界析出,韧性降低,则高温耐磨性明显降低。精铸热锻模具钢高温磨损机理为氧化磨损和氧化物的疲劳剥落,磨面上产生的氧化物主要为Fe3O4和Fe2O3,其对磨损起到保护作用,氧化物的疲劳剥落导致磨损。     

WC/W_2C_P表面改性对WC/W_2C_P-NiCrBSi/耐热钢复合材料磨损性能的影响

以铸造碳化钨(WC/W2C P)为增强颗粒,利用真空熔烧工艺制备了一种结构增韧的金属基复合材料。利用SEM,EDS,显微硬度测试和图像分析等手段研究了WC/W2C P表面改性前、后复合材料中颗粒增强区域(WC/W2C P-Ni Cr BSi)的微观组织结构和性能;利用环-盘式磨损试验机研究了WC/W2C P表面改性对复合材料在室温和600℃时的磨料磨损性能的影响。结果表明,经表面改性后WC/W2C P在Ni Cr BSi基体中的分解得到了有效抑制,颗粒内部WC/W2C共晶组织的含量与未改性的颗粒相比提高了1.6倍。以表面改性的WC/W2C P为增强颗粒能显著降低复合材料在室温和高温时的磨损率。在600℃时磨损表面形成了层状结构的保护膜,致使复合材料的磨损率低于室温时的磨损率。     

Influence of Ni Content on Dry Sliding Wear Behavior of Sintered and Carburized Steels

The dry sliding wear behavior of two sintered and carburized steels with different Ni amounts has been investigated. The microstructure of the two steels comprises martensite, bainite, and the Ni-rich austenite. Under the sliding conditions investigated, wear is either oxidative or adhesive. In both cases, the lower amount of the soft Ni-rich austenite results in a better wear resistance. A design procedure for parts subject to dry sliding wear applications is proposed, based on the maximum acceptable wear depth, in order to evaluate the practical significance of the differences between the two materials.     

U68CuCr与U75V轨道钢磨损行为研究

目的研究耐蚀轨道钢U68CuCr的磨损性能及损伤机理。方法利用M200型摩擦磨损实验机进行轨道钢U68CuCr和U75V与车轮钢滚动对磨实验。运用电子分析天平测量轮轨失重,来研究轮轨磨损随时间的变化规律。通过扫描电子显微镜、超景深显微镜观察轮轨表面损伤形貌。结果磨损初始的15h,U68CuCr磨损量大于U75V。磨损40h时,U68CuCr与U75V的磨损量基本相同,但随时间增加,U68CuCr的磨损量将低于U75V钢。在干态实验下磨损,钢轨表面存在未剥落的片状氧化物以及其剥落后留下的凹坑和划痕,并伴有塑性变形,而车轮表面没有残留的片状氧化物。磨损过程中,钢轨亚表层为塑性变形区,珠光体发生变形,产生加工硬化,使塑性变形层的硬度高于基体。结论 U68CuCr既具有良好的耐磨性,又有高的耐腐蚀性,能改善钢轨使用性能。氧化磨损是钢轨表面损伤的主要方式,磨损是氧化与剥落交错重复出现的过程。     

SiC-改性环氧树脂耐磨涂料的液-固两相流冲蚀磨损行为

以改性环氧树脂为基体,以SiC微粉为增强相,制备了SiC-改性环氧树脂耐磨涂料.对试样进行液-固两相流冲蚀磨损研究的结果显示该耐磨涂料的具有好的抗冲蚀磨损性能,其抗冲蚀磨损能力与90Al2O3陶瓷相近;结合试样冲蚀磨损后表面的显微结构(SEM)分析研究说明SiC-改性环氧树脂耐磨涂料冲蚀磨损机理以显微切削为主;SiC微细颗粒能够改变裂纹扩展方向,消耗裂纹扩展能量,对耐磨涂料抗液固两相流冲蚀磨损的能力将起到重要的颗粒增强的作用.     

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。     

Si对高强度高韧性贝氏体钢冲击磨损性能的影响

研究了碳含量（质量分数,下同）为0.25%,含Si量分别为0.34%和1.45%的两种高强度贝氏体钢的冲击磨损行为。结果表明,在冲击磨损试验条件下,含1.45%Si贝氏体钢表现出较为强烈的加工硬化特性,经冲击磨损试验后表面更为粗糙,其抗冲击磨损性能低于含0.34%Si贝氏体钢。经约2700次冲击磨损试验后,前者的磨损失重比后者的约高50％。     

碳化钨颗粒增强高锰钢基堆焊材料组织及耐磨性能的研究

为提高高锰钢堆焊层在低冲击或静载磨损条件下的耐磨能力,采用堆焊方法制备了碳化钨颗粒增强高锰钢基耐磨材料,并对焊层的微观组织及耐磨性能进行了分析。结果表明,适当的碳化钨颗粒加入量可获得碳化钨-高锰钢堆焊层,焊层中碳化钨颗粒分布均匀,界面结合良好,堆焊材料与单纯高锰钢焊层相比,抗静载磨损能力大幅度提高。     

镧对衬板钢在腐蚀料浆环境下的冲击腐蚀性能与机理的影响

利用改造后的MLD-10型冲击腐蚀试验机,研究了含有一定镧元素的改性高锰钢和高锰钢冶金矿山衬板钢在铁矿石酸性矿浆中的冲击腐蚀磨损行为;采用扫描电子显微镜观察了试样磨损表面形貌,用光学显微镜分析了垂直于试样磨损表面的亚表层金相组织.结果表明,在冲击功为1.2 J的模拟工况下,改性高锰钢的耐冲击腐蚀磨损性能要优于高锰钢.从磨损失效机理来看.改性高锰钢试样腐蚀磨损机理前期为微观切削、微观犁皱,其后则主要为应力腐蚀引起的剥落.高锰钢试样腐蚀磨损机理为微观犁皱和加工硬化作用造成的材料剥落.     

Substrate Strengthening of CVD Coated Steels

CHEMICAL VAPOR DEPOSITION is successfullyused in production since decades to enhance the wearresistance of tools.Excellent coating properties areachieved with relatively simple equipment.The highdeposition temperatures used for CVD favor a goodadhesion of CVD coatings on the substrate,but alsonegatively influence the properties of the steelsubstrates.High coating temperatures followed byrelatively low cooling rates demand a subsequent heattreatment to restore the properties of the s…