热处理对高频感应FeCrBSi熔覆层组织及性能的影响

采用高频感应熔覆技术在圆柱试棒表面制备了FeCrBSi熔覆层,并研究了热处理对该熔覆层组织及性能的影响,结果表明:FeCrBSi熔覆层均匀致密,无缺陷,与基体达到冶金结合;热处理可使界面均匀化,组织稳定化,界面处化学成分连续分布;热处理后熔覆层组织由奥氏体转变为马氏体,析出二次碳化物,共晶碳化物数量减少,形状由鱼骨状改...     

氩弧熔覆工艺参数对Ni60+WC系熔覆层组织和耐磨性的影响

用自行设计的半自动氩弧熔覆设备熔覆Ni60 WC系合金涂层，研究了工艺参数对熔覆合金层的组织和耐磨性的影响。结果表明，增大电流和降低熔覆速度，会使熔覆层组织粗化，耐磨性降低。     

激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响

采用HGL-6000型横流CO2激光器在316L不锈钢表面制备Ni基WC熔覆层,采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)观察熔覆层组织并进行成分分析,考查了不同激光功率对Ni基WC熔覆层组织的影响。试验结果表明,激光功率在2500~3500 W范围内,随功率的增加,熔覆层的组织变细,激光功率为4000 W时,熔覆层组织比功率为3500 W的组织粗大,且结合处出现了过烧现象;熔覆层晶内出现了Fe、Ni元素的富集,而晶界处则产生了Cr、W元素的偏聚。     

WC对激光熔覆层组织及耐磨耐冲击性的影响

激光熔覆Ni基合金涂层具有良好的综合性能,但耐磨与耐冲击性能仍有待提高。分别采用含微米与纳米WC颗粒的Ni基粉末激光熔覆制备WC/Ni涂层,研究两种WC颗粒对Ni基涂层组织及耐磨耐冲击性的影响。利用SEM与XRD对涂层进行微观组织分析,利用高速摄像机分析熔覆过程中的熔池形态。采用磨损试验机、夏比冲击试验机对涂层进行耐磨性与耐冲击性测试。纳米WC对熔池流动的促进作用强于微米WC,并使涂层组织得到更显著的细化。由于微米WC与Ni45涂层结合紧密,磨损试验中能有效抵抗配磨件微凸体的切削,最终显著增强涂层耐磨性,磨损率较Ni45涂层降低88.38%。但微米WC的高脆性不利于涂层耐冲击性的提高,冲击韧性仅为Ni45涂层的91.28%。由于纳米WC在细化晶粒的同时会弥散分布于晶界与共晶区,在磨损过程中阻碍位错运动,抑制晶粒塑性变形,进而减弱配磨件对涂层的切削,提高涂层耐磨性,磨损率较Ni45涂层降低53.43%。由于在晶界与共晶区的纳米WC会阻碍裂纹扩展并改变扩展方向,进而提高形成贯穿裂纹的能量,增加涂层断裂所需的冲击功,使涂层耐冲击性得到显著提高,冲击韧性较Ni45涂层提高13.37%。通过有限元分析可知,在冲击过程中涂层中的高脆性微米WC会形成高应力集中,证明其对涂层耐冲击性具有不利影响。而纳米WC能降低位错的不均匀滑移,缓解位错堆积,进而有效分散涂层在冲击过程中形成的应力集中,证明其能显著提高复合涂层的耐冲击性能。研究证明,纳米WC能实现涂层耐磨性与耐冲击性的同步提升。     

WC初始状态对激光熔覆Ni60/WC涂层组织及性能的影响

分别以Ni60+30 mass％WC粉末和Ni60+30 mass％Ni包WC粉末为原料,采用激光熔覆技术在45钢表面制备了Ni60/WC涂层,研究了WC初始状态对激光熔覆Ni60/WC涂层组织及性能的影响.结果 表明:涂层表面质量均良好,无明显裂纹及气孔等缺陷;观察涂层截面组织发现形貌发现,涂层均能与基体形成良好的冶金结合,但Ni60+30 mass％WC涂层内部存在少量孔洞和微裂纹,WC粒子较大,而Ni60+30 mass％ Ni包WC涂层组织均匀且致密,内部无气孔和裂纹,WC粒子分布相对均匀;Ni60+30 mass％WC涂层和Ni60+30 mass％Ni包WC涂层的物相主要由γ-(Fe,Ni)、M23C6、 M7C3和WC等组成;Ni60+30 mass％WC与Ni60+30 mass％ Ni包WC涂层的平均硬度分别为53 HRC和57 HRC,平均摩擦系数分别为0.54012和0.53631,磨损量分别为0.00172 g和0.00132 g.     

热处理对高速激光熔覆不锈钢熔覆层组织性能的影响

通过高速激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备了不锈钢熔覆层,并对熔覆层进行了热处理。对熔覆层热处理前后的组织形貌与结构进行表征,并对熔覆层的显微硬度、摩擦磨损性能、冲击性能以及耐蚀性进行试验与分析。研究表明,熔覆层主要存在BCC相组成的α-(Fe, Cr),M₇C₃、M₂₃C₆碳化物以及Cr₃Si强化相;经过热处理后,熔覆层晶粒得到显著细化且分布更加均匀。热处理后熔覆层的硬度较未热处理时提高不明显,但硬度分布更为平缓,平均硬度达到446 HV0.2;磨损率下降1.7×10^-5 mm³·(N·m)^-1,冲击性能提高28.6%,自腐蚀电流密度仅为热处理前的9.19%。     

双层WC颗粒增强铁基体复合熔覆层的组织和性能研究

采用氩弧熔覆(GTAW)技术在45号钢表面制备了双层WC颗粒增强铁基体复合涂层,通过SEM,XRD和EDS分析了熔覆层的显微组织和相组成,并测试了熔覆层的显微硬度.结果表明:双层复合熔覆层内未见明显裂纹、夹杂等缺陷,与基体呈冶金结合;熔覆层的显微组织由未熔WC颗粒、灰色等轴状初晶和鱼骨状共晶碳化物组成;复合熔覆层的显微...     

WC颗粒熔解析出对Ni60熔覆层性能的影响

目的 确定含WC微粒镍基熔覆层中不同共晶相对熔覆层性能的影响规律。方法 通过等离子工艺制备含WC(质量分数10%)的Ni60熔覆层,并调整电流,以控制WC的熔解析出。通过维氏硬度计、剪切试验、磨粒磨损试验研究不同电流下熔覆层硬度、抗剪强度和耐磨性的变化情况,并通过扫描电镜和X射线衍射仪分析不同熔覆层的磨损形貌、组织和物相组成。结果 在不同电流下制备的熔覆层物相均主要为γ-(Fe,Ni)、M₂₃C₆、M₇C₃、WC、W₂C、FeNi₃、FeW₂B₂等。熔覆电流由110 A增至200 A时,熔覆层的硬度由846.7HV降至665.8HV,抗剪强度由174.9 MPa增至373.2 MPa。当电流低于140 A时,W、Cr、C等合金元素生成了块状先共晶相,可有效减轻磨粒磨损程度,提高耐磨性;当电流进一步增大时,W、Cr、C等合金元素以鱼骨状过共晶相析出,在磨粒磨损过程中易断裂、脱落,导致耐磨性下降。结论 熔覆电流的变化...     

搭接率对TC4表面Ni60A熔覆层组织性能的影响

利用激光熔覆同轴送粉技术,在TC4钛合金表面制备了多道搭接的Ni60A激光熔覆层.利用SEM、硬度测试及摩擦磨损试验,对多道搭接率(30％、40％、50％、60％和70％)下熔覆层的组织性能进行了分析.结果表明:搭接率对Ni60A熔覆层的组织性能影响较大,搭接可实现涂层的二次加热,当搭接率为50％时,涂层中硬质相TiC...     

激光功率对Ni-WC熔覆层组织与性能的影响

用HGL-6000型横流CO₂激光器在316L不锈钢表面熔覆Ni-WC涂层。采用金相显微镜观察熔覆层组织形貌;利用显微硬度计和电化学工作站研究了不同激光功率对熔覆层硬度及耐蚀性的影响。结果表明,熔覆层组织主要为树枝晶及共晶组织自表面向内部逐渐粗化;随激光功率增加,熔覆层组织先细小后变得粗大,当激光功率为3500 W时,组织最细小;随功率增加,熔覆层硬度降低,且自表面至结合处均呈下降趋势,当激光功率为2500 W时,熔覆层硬度（573HV1）最高,为基体的3.3倍,功率为3500 W时,熔覆层硬度为基体的2.2倍;随功率增加,熔覆层耐蚀性先增强后减弱,功率为3500 W的熔覆层耐蚀性优于其它功率的熔覆层且与316L不锈钢耐蚀性相当。     

WC对Ni-Cr3C2激光熔覆层组织与性能的影响

研究了WC加入量对镍基碳化铬熔覆层显微组织、横截面微观硬度及熔覆层耐磨性的影响。结果表明,WC的加入使涂层组织中出现了弥散分布的白色相,白色相由白亮色的芯部及浅白色的环形相组成,白色相从熔覆层底部至表面呈先增后减的分布规律。弥散分布的白色相使熔覆层硬度提高,当WC加入量为2wt%时,涂层平均显微硬度约1096 HV,比未加WC的平均硬度(788 HV)高308 HV。WC的加入会增加材料的脆性,影响涂层使用寿命。当WC加入量为2wt%时,熔覆层硬度与脆性增加达到最佳匹配值,对提高材料耐磨性有利。     

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...     

热处理对激光熔覆合金层组织性能的影响

本文用横流式CO_2气体激光器在碳钢基材表面上熔覆四种牌号的硬面合金层(NiWC25,Ni55,Fe450,Stellitel2),并对激光熔覆合金层进行不同温度下的回火热处理,然后用金相显微镜,耐磨试验机等对激光熔覆合金层回火前后的显微组织,硬度及耐磨性能进行了较详细的研究。结果表明:(1)四种牌号合金层的耐磨性均远大于碳钢的耐磨性,并且还具有良好的抗高温性能;(2)高温回火热处理可以细化合金层的组织,因而进一步提高其耐磨性。     

氩弧熔覆钢表面WC/NiCo硬质覆层的组织与性能

以碳化钨粉、镍粉、钴粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基体表面制备了WC质量分数分别为65％,70％,75％的WC/NiCo硬质覆层.用金相显微镜对覆层的显微组织和界面组织进行了分析,用显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了覆层显微硬度和相对耐磨性.结果表明:氩弧熔覆的WC/NiCo覆层主要由WC硬质相、NiCo粘结相组...     

Al含量对WC-Fe合金的组织与性能的影响

本文以WC-50%Fe合金为研究对象,采用元素粉末添加方式,研究了Al含量为0%、3.5%、5%、6.5%(文中含量均为质量分数)对WC-Fe合金的组织和性能的影响规律;并对烧结过程中550℃保温处理对合金组织的影响进行了探讨。结果表明:随Al含量的增加,WC平均晶粒尺寸从3.0μm减小到2.4μm,基体相分布更加均匀;出现的Al_2O_3和Fe_3W_3C的含量与合金制备过程中碳含量有关,随Al含量的增加,合金中碳含量增加,Al_2O_3含量增加,Fe_3W_3C含量降低;在550℃进行保温处理后,可以有效避免合金出现变形和膨胀;随Al含量的增加,合金抗弯强度略有提高,从2 100 MPa提高至2 300MPa;而合金的硬度大幅度增加,从51 HRC增加至61 HRC。     

纯铜基体上激光熔覆Ni60A涂层的试验研究

为了提高铜质结晶器的耐磨性和耐蚀性,在纯铜基体上进行了激光熔覆Ni60A涂层的试验研究.对熔覆层和熔覆层与基体结合区的形貌和微观组织进行了研究.对熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行了测定.结果表明,熔覆层呈典型的快速凝固特征,组织良好,可以对基体提供强防护作用;熔覆层与基体元素相互渗透和稀释,得到了具有良好冶金结合与致密度的过渡区,而且基体稀释率很小;通过此表面改性处理可明显提高基体的耐磨性和耐蚀性.     

WC含量对激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层组织及耐腐蚀性能的影响

为了延长脱硫浆液循环泵叶轮的寿命,采用激光熔覆技术在脱硫浆液循环泵叶轮的母材30CrMnSiA钢表面制备了WC增强CoCrFeNiTi-WCx(x=0、5、10、15、20wt%)高熵合金涂层,系统研究了WC含量对涂层的显微组织、力学和耐蚀性能影响。研究发现CoCrFeNiTi高熵合金涂层相组成为FCC(Fe-Ni)、BCC(Fe-Cr)、Laves(CoTi2)和AB-type(Ti的化合物),随着WC含量增加,Laves相衍射峰强度增强,且生成了新相碳化物（WC、TiC、Cr7C3和Fe3C）。CoCrFeNiTi高熵合金涂层主要组织为底部的胞状晶和顶部的等轴枝晶,随着WC含量增加,涂层组织主要为等轴枝晶,且晶粒尺寸逐渐细化。WC的加入提高了涂层的性能,其中CoCrFeNiTi-20%WC涂层硬度最大（654.955 HV0.2）,且摩擦系数（0.664）和磨损率（1.3×102 um3?s -1?N-1）最小,耐磨性能最好,磨损机制主要为轻微的黏着磨损和磨粒磨损。此外,随着WC含量增加,涂层表现出更低的腐蚀速率和腐蚀电流。其中,CoCrFeNiTi-20%WC涂层腐蚀电流最小,耐腐蚀性能最好。     

激光熔覆参数对熔覆层组织的影响

通过改变激光熔覆过程中的激光功率、扫描速度等工艺参数,获得单道激光熔覆层:分析了熔覆层组织中温度梯度/凝固速度(G/R)对凝固组织生长形态的影响规律;探讨了工艺参数对熔覆层组织、性能的影响.结果表明:熔覆层的硬度随激光功率的增加先增大后减小;随扫描速度的增加,经历一个由小到大然后再由大到小的过程.     

AC-HVAF喷涂Ni60/WC复合涂层组织及性能研究

利用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了Ni60/WC复合涂层,研究了其微观组织及耐磨耐蚀性能.结果表明:涂层主要由Fe-Ni固溶体以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11,WC,M6C(Ni2W4C或Fe3W3C),Cr26C3,CrB2等相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为2.5%;WC,M6C,Cr26G3,CrB2等硬质相弥散分布于涂层中,部分区域硬质相达到了200～800 nm;涂层硬度分布不均匀,平均硬度为685HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/8.8,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/2;涂层的磨损机理以疲劳磨损为主,弥散分布的硬质相是涂层硬度以及耐磨性提高的主要因素.     

激光功率对TC4合金表面Ni60A/CeO2熔覆层组织及耐腐蚀性能的影响

为了提高TC4合金基体表面的耐腐蚀性能,运用激光熔覆同轴送粉技术,采用1200、1500、1800、2100、2400 W等不同激光功率在TC4合金基体表面上制备Ni60A/CeO2复合熔覆层,对熔覆层进行了显微组织观察、电化学检测以及电化学腐蚀后的表面观察,探究激光功率对熔覆层耐腐蚀性能的影响.研究表明,随着激光功率...