45钢表面激光熔覆铁基合金涂层的显微组织与滑动磨损性能

激光熔覆作为一种新的表面改性技术,在耐磨、抗蚀等涂层制备方面显示出良好的应用前景。利用铁基合金在45钢表面进行激光熔覆,熔覆的功率选为2.5kw,粉末涂层的厚度1.5mm,进行二次重叠熔覆。将熔覆层磨平后与配副在油润滑条件下进行环块接触滑动磨损实验。结果表明,采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌和熔覆层组织进行分析,发现油润滑条件下加入碳化物的熔覆层的耐磨性比纯基体粉有很大提高,在加入WC等碳化物后,硬度也有一定的提高。伴随着碳化物的加入,对于Ni含量少的配比,虽然硬度高,但可以看到细微裂纹,而适量的Mo的加入可以很好的阻止裂纹的出现,同时,二次熔覆后的裂纹明显比第一次熔覆后的多。     

激光熔覆工艺研究现状及发展

激光熔覆技术不仅可以在低成本的金属基体上制备耐磨、耐蚀、耐高温氧化等特殊性能的熔覆层,提高关键部件表面的性能,还适用于局部有磨损、氧化及腐蚀等零件的修复,可有效降低成本。传统激光熔覆工艺面临着熔覆层开裂敏感性高,易产生气孔等棘手问题。在选定基体材料和熔覆材料的基础上,一般通过优化熔覆工艺等来控制熔覆层缺陷,近年来辅加电磁搅拌、超声波、机械振动等新的熔覆工艺也有了较快的发展,同时激光熔覆高效化和精密化的要求也不断提高。从激光器的发展、熔覆工艺及进展、激光熔覆缺陷及控制和发展前景等方面概述了近年来国内外激光熔覆工艺的研究现状,对于推动其发展具有重要意义。     

S355海洋钢表面微弧氧化复合膜层耐蚀性能

采用激光熔覆与微弧氧化技术相结合在海洋钢表面制备了复合膜层.运用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)表征复合膜层的微观结构,采用极化曲线、电化学阻抗谱、腐蚀磨损实验和浸泡腐蚀实验等测试方法研究膜层在质量分数3. 5%的Na Cl水溶液中腐蚀行为,并与熔覆涂层和基体进行对比.结果表明:复合膜层主要分为内致密层和外疏松层,疏松层主要由γ-Al2O3组成,致密层主要由α-Al_2O_3组成,与基底层结合较好,复合膜层表面硬度最大能达到HV0. 21423. 3,比熔覆涂层高47. 6%,其硬度较S355海洋钢有显著提升.基体在腐蚀和磨损交互作用中主要以腐蚀加速磨损为主,涂层在交互作用中主要以磨损加速腐蚀为主,在经过微弧氧化处理后,膜层的自腐蚀电位负移,钝态电流密度上升,抗磨蚀性能明显提高.熔覆涂层的浸泡腐蚀方式以点蚀为主,复合膜层腐蚀较轻微,阻抗模值最大能达到105. 3Ω·cm~2,比熔覆层提高两个数量级,这表明复合处理可进一步提高涂层的耐腐蚀性.     

TiB_2对Ni60激光熔覆层组织与显微硬度的影响

为了提高工程部件的表面性能,以Ni60合金粉末和TiB_2陶瓷颗粒为熔敷材料,采用激光熔覆技术在Q550钢基体表面制备复合熔覆层。分析单一Ni60合金粉末及不同质量分数的TiB_2与Ni60混合粉末对熔覆层组织及显微硬度的影响。研究表明,熔覆层内未发现裂纹、气孔等缺陷,在熔覆层与热影响区的界面有一条明显的白亮带,冶金结合良好。混合粉末制备的熔覆层结晶形态从结合区到表层依次为平面晶、胞状晶或树枝晶及等轴晶。随着TiB_2质量分数的增加,由树枝晶主干向横向伸出的细密二次轴数量增多,熔覆层组织细化。熔覆粉末为Ni60+5%TiB_2时制备的熔敷层显微硬度值最高达644HV0.2,比基材(约220HV0.2)提高了近3倍;TiB_2含量增至25%时,熔覆层内由于TiB_2硬质相过多,发生聚集现象,不利于表面强化。     

粉末冶金含氮高熵合金高温氧化性能的研究

本文采用粉末冶金方法制备FeCoCrNiMnNX(x=0, 0. 1, 0. 2, 0. 3, mol)高熵合金,在不同温度(800～1000℃)下进行100h的高温氧化实验,测定其氧化动力学曲线,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析N元素添加对FeCoCrNiMn高熵合金高温抗氧化性能的影响。研究结果表明:FeCoCrNiMnNX高熵合金的氧化速率随N含量的增加而减慢。800℃时,合金的表面氧化层均以Mn_3O_4为主以及少量的MnCr_2O_4;900℃时,合金的表面氧化层均以Mn_3O_4为主;1000℃时,合金的表面氧化层均出现剥落现象,除了氧化物Mn_3O_4、 MnCr_2O_4外,还出现CrO、 Cr_2O_3等氧化物。     

激光熔覆技术的发展现状及应用

激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术,具有广泛的应用领域.本文综述了国内外激光熔覆技术的研究进展,重点介绍了激光熔覆工艺方法、激光熔覆材料及激光熔覆层的性能,最后对激光熔覆技术的发展趋势做了展望.     

粉末冶金在高熵材料中的应用

高熵材料是近年来出现的一种新型材料,具有高强度、高硬度、良好耐腐蚀和优异的高温组织稳定性等性能,在航空航天、高温以及先进核能等领域展现了广阔的应用前景,引起国际材料领域的广泛关注,相关研究也取得了很大进展.粉末冶金作为一种高性能金属基和陶瓷复合材料的先进制备技术,可以获得纳米晶和过饱和固溶体等亚稳材料,同时也可用于传统熔炼法较难制备的具有特殊结构和性能的材料,近些年来,粉末冶金技术在高熵材料制备中得到广泛应用.本文从高熵材料的应用理论出发,针对目前高熵材料粉体制备方法、块体成型以及粉末冶金制备的典型高熵材料三个方面予以综述,着重阐述了高熵材料的力学性能和其变形行为特点,同时展望了高熵材料的未来发展趋势.     

铝合金表面激光合金化工艺研究

介绍了采用N i粉末进行ZL 108激光表面合金化熔覆的工艺。在激光作用下,合金层中生存的金属间化合物强化相。合金层的机械性能得到明显提高,稀土元素具有改善合金层品质的良好作用。     

元素扩散对热障涂层/DZ125合金组织与显微硬度的影响

为研究元素扩散对CoCrAlY涂层与Ni基高温合金DZ125显微组织和显微硬度的影响,采用电子束物理气相沉积法在Ni基高温合金基体上制备了8YSZ/CoCrAlY热障涂层。运用Boltzmann-Matano算法以及X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、电子探针(electron probe micro-analyzer,EPMA)等方法对氧化前后涂层基体的元素质量浓度分布曲线、相转变及显微硬度进行分析。研究结果表明:在1 050℃热氧化中,Co的互扩散系数在10-16 m2/s量级;元素扩散引起黏结层β-CoAl相退化,且涂层与基体界面处会形成互扩散区(inter-diffusion zone,IDZ)与二次反应区(second reaction zone,SRZ);IDZ的组织主要为富含Al的β相和富含Cr与W的γ相;SRZ中的拓扑密排相(topologically close-packed phase,TCP)削弱了γ'的位错阻碍作用,导致SRZ的显微硬度远低于合金基体硬度。     

探究磁场波形对激光熔覆再制造涂层影响的实验研究

本文利用串联的亥姆赫兹线圈产生稳态、交变、脉冲等11种不同波形的磁场辅助激光熔覆,并探究了磁场对激光熔覆涂层组织及性能的影响.结果表明,磁场方向不存在"手性",故而其左右方向的改变对涂层的影响并不明显;磁场波形对涂层影响的程度为:脉冲磁场>交变磁场>稳态磁场;稳态磁场、脉冲磁场、交变磁场作用下涂层的显微硬度较之于无磁场作用涂层而言分别提高了37.12％、40.27％、39.33％;摩擦系数分别下降了11.57％、31.46％、24.53％;平均腐蚀速率分别降低了70.37％、85.18％、77.78％.