TiAl合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及高温抗氧化性能

以高纯石墨粉和C Nb混合粉末为原料,对Ti-46Al-2Cr-1．5Nb-1V合金进行了激光表面合金化处理,对激光改性层的显微组织以及成分进行了观察与分析,并对该合金原始组织及经C和C Nb激光表面改性层的高温抗氧化性能进行了对比分析研究。结果表明,C和C Nb激光表面合金化处理后,在合金表面均“原位”形成了TiC颗粒,Nb以固溶原子形式存在于表面改性层中,TiC颗粒的大小,形态及分布强烈取决于激光工艺参数;激光表面处理后的合金的抗氧化性能明显高于未经激光处理的铸态组织,而且在石墨粉中掺杂Nb粉,处理后的合金具有最佳的抗氧化性能。     

Ti—6Al—4V合金激光表面合金化制备Ti5Si3／Ti耐磨复合材 …

利用预涂Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化,制得以初和及共晶金属间化合物Ｔｉ５Ｓｉ３为增强相的快速凝固“原位”耐磨磨复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化Ｔｉ５Ｓｉ３／β－Ｔｉ耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明：利用Ｓｉ粉对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化处理后,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。     

γ—TiAl金属间化合物合金激光表面合金化改性

以NiCr-Cr3C2混合粉末为原料,对γ-TiAl金属间化合物合金进行激光表面合金化。制得了以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体,以TiC及Cr7C3为增强相的复合材料表面改性层,分析了激光表面合金化改性层的组织,并测试了其在滑动磨损试验条件下的耐磨及高温抗氧化性能。试验结果表明,上述激光表面合金化层具有很高的硬度、较高的耐磨性及高温抗氧化性。     

Ti-6Al-4V合金激光表面合金化制备Ti_5Si_3/Ti耐磨复合材料涂层研究

利用预涂 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化 ,制得以初生及共晶金属间化合物 Ti5Si3为增强相的快速凝固“原位”耐磨复合材料表面改性层 ,研究了激光表面合金化 Ti5Si3/β- Ti耐磨复合材料表面改性层的显微组织及其在干滑动磨损及二体磨料磨损条件下的耐磨性能。结果表明 :利用 Si粉对 Ti- 6Al- 4V合金进行激光表面合金化处理后 ,合金层硬度及耐磨性大幅度提高。     

Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn合金碳硅元素激光表面合金化涂层的显微组织及耐磨性能

采用HL-5000型横流CO2激光器在氩气保护情况下对预置石墨和硅混合粉末的β型Ti-7.5Nb-4Mo-2Sn钛合金进行激光表面合金化处理,在合金表面原位生成碳、硅和钛的化合物改性层,并对其激光表面合金化改性层的显微组织和耐磨性能进行研究。结果表明,在激光功率1200 W、激光扫描速度6 mm/s、激光束斑直径5 mm条件下,得到表面平整、细密、无裂纹且与基体形成良好冶金结合的激光表面合金化改性层;改性层外表面主要由细小的TiC颗粒和等轴状Ti5Si3C1-x组成,而靠近基体的内表面层则由TiC枝晶相和共晶组织(Ti3SiC2+β-Ti)组成;改性层外表面硬度可达1262HV0.2,摩擦因数约为0.649,而基体的硬度约为225HV0.2,摩擦因数约为1.039;与基体合金相比,基体的表面合金化改性层表现出良好的耐磨性能。     

钛合金体育器械的表面改性与磨损行为研究

对钛合金体育器械进行了激光表面改性处理,观察了不同激光扫描速度下的激光表面改性层形貌,并对截面形貌进行了观察,对比分析了激光表面改性前后体育器械的耐磨性能。结果表明,激光表面改性层中的颗粒状析出物为Ti C,等轴状析出物为Ti_5Si_3C并残留有部分C,共晶组织为β-Ti和Ti_3SiC_2组成,枝晶和块状组织主要含有C和Ti。激光表面合金化处理后,钛合金的磨损体积急剧降低,表面耐磨性能明显提高,磨损机制从粘着磨损转化为磨粒磨损。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb金属间化合物激光表面合金化组织与耐磨性

分别采用氮气及预涂 Ti N粉、碳粉、Ti C粉等方法对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb金属间化合物进行激光表面合金化 ,制得了分别以 Ti N,Ti C等硬质耐磨相为增强相的快速凝固“原位”金属基耐磨复合材料表面改性层 ,并分别在干滑动及磨料磨损条件下测试了所获激光表面合金化改性层的耐磨性。结果表明 ,对 Ti- 48Al- 2 Cr- 2 Nb合金进行激光表面合金化改性处理后显微硬度和耐磨性大幅度提高     

灰铸铁表面原位合成TiC复合强化层的摩擦磨损性能

通过等离子束表面合金化工艺用Ti-Fe合金粉末在灰铸铁表面制备了原位合成TiC复合强化层。结果表明,合金化层厚度为350~400 mm,与基体之间实现良好的冶金结合。显微硬度测试结果显示,合金化处理后的试样表层硬度最高可达969 HV0.2。合金化区显微组织为残留奥氏体、针状马氏体和共晶莱氏体。XRD及SEM分析观察发现,在合金化区存在原位复合TiC颗粒。通过销-盘型高温摩擦磨损试验对合金化试样和未经合金化处理的灰铸铁试样的室温及高温（473 K、673 K）下的摩擦磨损行为及机理进行了对比研究,磨损试验结果表明,合金化处理后,试样的耐磨性能相对于灰铸铁基体得到了明显的改善,磨损率普遍下降3个数量级。根据扫描电镜（SEM）观察、能谱（EDS）检测和显微硬度测试的分析结果可知,基体表层金相组织转变和TiC颗粒是TiC复合强化层耐磨性能提高的主要原因。     

工艺参数对TiAl合金激光表面合金化改性层组织与耐磨性的 …

利用元素氮和元素碳对γ－ＴｉＡｌ合金（简称ＴｉＡｌ合金）进行激光表面合金化处理,分别制得了以ＴｉＮ及ＴｉＣ硬质耐磨相为增强相的快速凝固原位耐磨复合材料表面改性层,改性层与基体间为完全的冶金结合,其显微组织从熔池底部到自由表面具有梯度渐变特征,越接近自由表面,增强相越密集,较系统地研究了激光表面合金化工艺参数对改性层显微组织以及在磨料磨损及滑动磨损条件,增强相越密集。较系统地了激光表面合金化工艺参数     

脉冲爆炸-等离子体技术对TC1钛合金组织和性能的影响

以TC1钛合金为研究对象，在使用的能量大小不变时，采用Nb和Ta作为电极，探究了脉冲爆炸-等离子体技术(PDT)对TC1钛合金的改性效果和机理。使用Ta电极与Nb电极对TC1钛合金进行PDT处理，对处理后的TC1钛合金物相、组织与性能进行观察和测试，发现经PDT处理后试样表层形成了一层改性层，在改性层表面形成了TiN、NbN₂、TiC、TaN、TaO等新相。改性层组织随使用电极不同发生改变，使用Ta电极处理后的改性层组织为层片状组织，使用Nb电极处理后的改性层组织为网篮状组织。对试样硬度和耐磨性能进行测试，发现经PDT处理后，试样硬度最高提升了2.2倍，耐磨性能最高提升了48.0%。     

TA15钛合金碳钨元素激光表面合金化组织及耐磨性能

针对钛合金耐磨性差的问题,利用WC颗粒与TA15钛合金粉末混合采用激光表面合金化技术在TA15钛合金表面成功制得以溶入W元素的β-Ti为基体、初生及共晶TiC/(TiW)C为增强相的表面改性层。结果表明,改性层由于钨元素与碳元素的添加,显微硬度得到提高,耐磨性能提高了2～3倍。TiC/(TiW)C硬质增强相为提高改性层的耐磨损性发挥了重要作用。     

亚微米陶瓷颗粒补强合金化涂层的研究

以亚微米级TiC和CrxCy合金混合粉末为原料,采用激光合金化技术在球铁表面制备出耐磨、耐腐蚀、耐高温的合金化层.利用XRD、SEM、EDS等分析了激光合金化层的相组成及微观组织,并测试了激光合金化的显微硬度,在室温干摩擦条件下测试了涂层的耐磨性.结果表明,合金化涂层致密,硬度(HV)达930(测试载荷2 000 N),干摩擦条件下材料磨损量是基材球墨铸铁的1/16,合金化涂层的耐磨性有一定的提高.     

球墨铸铁轧辊表面镍基激光合金化层及其磨损性能

采用激光合金化技术在球墨铸铁QT600-3表面制备镍基合金强化层,通过XRD、SEM和摩擦磨损试验等研究了不同激光扫描速率对合金化层物相、微观结构、力学性能、常温和高温摩擦学性能的影响,并使用Raman光谱仪对磨痕进行分析。结果表明:Ni合金化层与基体冶金结合好、显微硬度高(高达720 HV0.1)、高温摩擦因数低至0.305、高温磨损率低至7.55×10^-6 g·N^-1·m^-1。随着扫描速率的增加,显微组织更加致密,显微硬度先升高后降低,700 ℃耐磨性能提高,但合金化层裂纹率增加。高温摩擦磨损过程中,合金化层的磨损机制以磨粒磨损为主,同时还存在疲劳磨损和氧化磨损。同时,扫描速率的增加可细化晶粒和提高显微硬度。而Ni合金化层表面在高温摩擦过程中形成的氧化产物和碳化物在高温下会对提高其耐磨性能产生积极作用。     

Feasibility of Al−TiC coating on AZ91 magnesium alloy by TIG alloying method for tribological application

An attempt was made to improve the surface properties of the AZ91 Mg alloy through surface alloying of a mixture of Al and TiC with the help of TIG arc as heat source. The microstructural evolution of the alloyed layer on the AZ91 alloy was analysed through SEM and XRD technique. The micro-hardness and the dry sliding wear behaviour were assessed by Vickers micro-hardness tester and pin-on-disc wear test setup, respectively. It is revealed that almost uniform alloyed layer forms on the AZ91 alloy substrate for a specific current and scan speed employed in the present experiments. The alloyed layer exhibits hardness value up to 305 HV_0.25, and almost negligible wear as compared to the as-received AZ91 alloy substrate.     

45#钢表面激光合金化NiCr-Al2O3涂层的组织及耐磨性能研究

目的提高平模制粒机中平模的耐磨性能。方法采用激光合金化技术在45#钢表面制备不同比例混合的NiCr-Al_2O_3合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及附带的能谱仪(EDS)分析了合金化层的物相组成和显微组织,用FM-700自动显微硬度仪测量合金化层的硬度变化规律,用屏显式磨损试验机研究测试了合金化层的耐磨性能。结果合金化层主要由马氏体组成,且弥散分布着不同数量的未熔Al_2O_3颗粒,热影响区由马氏体和残余奥氏体组成。激光合金化层的主要物相为奥氏体和马氏体,Al_2O_3含量越多,马氏体相越多,而奥氏体相越少。合金化层的厚度约为0.9 mm,表面硬度大约是基材的2.4倍,表面耐磨性是基材的6倍以上。在一定范围内,合金化层中Al_2O_3颗粒的含量越高,平均显微硬度越大且更加均匀,耐磨性越好。热影响区的硬度变化均匀,起到了很好的过渡作用。磨损机理主要是犁削磨损,Al_2O_3颗粒的存在可以减少磨粒对基体的犁削作用。结论在45#钢表面激光合金化NiCr-Al_2O_3混合涂层可以有效提高基体表面的硬度和耐磨性,Al_2O_3颗粒含量达30%时可以获得高硬度、高耐磨性且均匀的合金化层。     

TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

利用元素碳对ＴｉＡｌ金属间化合物化合金进行激光表面合金化,制得了以硬质ＴｉＣ为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性显微组织的影响。     

Plasma Alloying of TiAl with Niobium and Its Wear Resistance

将双层辉光离子渗铌技术应用于TiAl合金从而改善其耐磨性能。对TiAl渗铌合金层组织,室温和600℃高温摩擦学性能进行了研究。结果表明,TiAl经离子渗铌后表面形成厚度约12μm的铌合金层,渗层组织致密均匀,其组成物主要包括AlNb2、AlNb3、Ti2AlNb和Nb。铌合金层在600℃的耐磨性明显提高,并且室温耐磨和减摩性能均优于TiAl基材。     

铸件表面合金化层性能研究

针对采用水玻璃、树脂等作为粘结剂进行铸件表面合金化时，合金层中容易产生气孔、夹渣缺陷的问题，研究了一种铸件表面合金化新工艺，即加入一种YB成型剂将合金粉末压制成块的方法进行表面合金化，在铸钢ZG65Mn本体表面得到高含Cr、W等元素的合金化层。结果表明，通过消失模铸造工艺，使用YB成型剂较好地消除了水玻璃等粘结剂造成的气孔、夹渣，合金化层和本体之间实现了冶金结合；合金化层具有较好的耐磨性和耐热性能，加入WC后耐磨性可达本体材料的4．82倍，抗氧化性能提高50％左右，且合金化粉末压块放置操作简便、可靠。