激光淬火与中频感应淬火对比研究

利用摩擦磨损实验机对45CrNi钢开展了激光淬火和中频感应淬火摩擦磨损对比实验研究，并利用扫描电镜(SEM)、投射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备对两种淬火试样硬化层进行了微观分析。结果表明，在载荷50～250 N条件下，激光淬火试样的耐磨性比中频感应淬火试样提高了4%～21%;中频感应淬火试样的摩擦系数略大于激光淬火试样的摩擦系数。两者的主要磨损形式均为磨粒磨损，但中频感应淬火试样磨损后表面犁沟的深度和宽度大于激光淬火试样表面犁沟的深度和宽度。两种淬火方法淬硬层均为板条马氏体和少量针状马氏体的混合组织，但中频感应淬火淬硬层有大量的碳化物析出，碳化物含量多且碳化物颗粒大、残余奥氏体多。     

激光淬火对钛合金高温干摩擦特性影响的实验研究

报道了钛合金TC11对轴承钢GCr15在室温到450℃大气环境下,激光淬火前后球盘对比研究。结果表明,经激光处理后,钛合金在150℃和300℃抗磨能力明显提高,但在室温和450℃改善不明显。     

钛合金激光表面改性技术研究现状

钛合金密度小,比强度高,具有良好的耐蚀性、疲劳抗力,广泛应用于航空航天、国防、汽车、医疗等领域.然而,钛合金摩擦系数高、对粘着磨损和微动磨损非常敏感、耐磨性差及高温抗氧化性差等缺点,制约了它的应用.表面改性技术,尤其是激光表面改性技术为这一问题的解决提供了一条有效的途径,综述了国内外钛合金激光表面改性技术的研究现状,主要介绍了激光熔覆、激光合金化和激光熔凝技术及其在钛合金表面改性中的应用,并对其存在的主要问题及当前的研究热点:激光表面改性工艺参量优化、激光改性过程中裂纹产生机理及裂纹控制、复合激光表面改性技术、纳米改性层、功能梯度改性层、激光原位合成、激光熔覆非晶涂层、超短脉冲激光表面改性以及激光改性过程的数值模拟等进行了讨论.     

钛合金表面激光熔覆涂层的耐磨性能

为了提高钛合金的表面耐磨性能,采用MXP-2000型销盘式摩擦磨损实验机,以镍包石墨粉末为原材料,利用CO2激光器在TC4合金表面上熔覆耐磨涂层,进行钛合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损实验,并用扫描电镜对磨损表面进行观察和分析。实验结果表明,激光熔覆涂层的摩擦系数为0.56,与钛合金的摩擦系数基本相同,但激光熔覆涂层的磨损失重量比钛合金低接近一个数量级,说明激光熔覆涂层可以大大提高钛合金的表面耐磨性能。TC4合金的磨损机制以粘着磨损为主,激光熔覆涂层的磨损机制以磨粒磨损为主,涂层的高硬度加上涂层里的TiC增强相是其耐磨性高的主要原因。     

Ti-6Al-4V合金Si粉激光表面合金化组织与耐磨性研究

钛合金因具有比强度高、抗蚀性优、低温性能及耐热性好等优点,在航空、航天、海洋、石油、化工等领域应用十分广泛。但钛合金存在摩擦系数大、耐磨性差、不易润滑等缺点,限制了钛合金作为摩擦运动副部件的应用。为了提高钛合金耐磨性,本文采用预涂Ｓｉ粉的方法,对工业中用量最大的Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化,系统分析了激光表面合金化工艺参数对激光表面合金化改性层显微组织和性能的影响,采用ＯＭ、ＳＥＭ、ＸＲＤ、ＴＥＭ等手段分析了激光表面合金化改性层;的显微组织,在销一环滑动磨损、二体磨料磨损二种不同磨损…     

42CrMo激光淬火与火焰淬火摩擦学性能对比研究

针对电力金具在服役过程中,因为服役环境复杂而导致电力金具过早失效的问题。为进一步提高电力金具的使用寿命,采用激光淬火与火焰淬火的方式对试样表面进行强化,研究不同处理方式下表面硬化层的组织与硬度,利用摩擦磨损试验机对耐磨性能进行测试,并对表面磨损形貌及磨损机理进行分析。结果表明,经激光淬火与火焰淬火处理后,原始试样的耐磨性能得到了不同程度的提高,激光淬火后磨损失重量减少了80.60%,磨损程度较轻,表现为轻微磨损;火焰淬火后磨损量减少了66.24%,表现为磨粒磨损;未处理原始试样表现为粘着磨损。     

多道搭接钛合金激光熔覆层组织与耐磨性研究

在钛合金表面进行了激光搭结熔覆WC-12Co涂层的试验,结果表明激光熔覆区在微观结构上分为熔覆层、熔化区和热影响区.在搭接熔覆层出现了较为粗大的组织特征,主要是固溶多种元素的Ti基固溶体;熔化区是熔覆材料与基体钛合金的混熔区,为大小不等的颗粒晶.激光熔覆层的耐磨性比时效处理的钛合金显著提高,磨损机制是剥层磨损和磨粒磨损.     

激光淬火和加碳熔凝处理对40Cr钢耐磨性的影响

对40Cr分别进行激光表面淬火(相变硬化)和加碳熔凝(白口铁化)处理,加碳熔凝是通过预覆碳层进行的,分析检测了处理后的试样的显微组织、硬度和耐磨性,并将其与普通淬火态试样进行比较.结果表明:(1)激光淬火试样在两种不同磨损条件下均具有比普通淬火更好的耐磨性.(2)经激光表面加碳熔凝处理后,40Cr钢表面可获得抗磨粒磨损能力较高的白口铁薄层(厚约0.1 mm),但白口铁层中存在的残余拉应力以及白口铁层/相变硬化区之间存在的较多的残余奥氏体将使钢的耐磨性在一定程度上受到削弱.(PE11)     

激光熔化沉积γ/NiMo近共晶合金的组织与耐磨性

以Ni-Mo合金粉末为原料,利用激光熔化沉积技术制备出主要由高硬度NiMo金属间化合物和高强韧性镍基固溶体γ组成的γ/NiMo近共晶合金,分析了合金的显微组织并在室温干滑动磨损条件下测试了合金的耐磨性。结果表明,γ/NiMo近共晶合金组织细小、均匀致密;由于NiMo金属间化合物的高硬度与γ的高强韧性配合,合金在两种滑动速度时的磨损量均较低且几乎不随法向载荷的增加而变化,表现出优异的磨损载荷特性,而摩擦系数随法向载荷的增加显著降低,特别是在较高滑动速度时合金反而具有较低的磨损量和摩擦系数。合金在滑动速度0.93 m/s,法向载荷196 N时的磨损量仅为相同条件下淬火45#钢磨损量的1/10。     

用扫描电镜研究FEP的微动损伤机理

用扫描电镜研究ＦＥＰ的微动损伤机理阎逢元薛群基赵家政（中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑开放室，兰州７３００００）微动磨损是在低载荷、高频率和低振幅摩擦条件下，一种特殊的磨损形式［１］。对金属而言，其微动损伤主要表现为氧化和疲劳两种形式［２］。人们...     

Contact resistance and fretting corrosion of lead-free alloy coated electrical contacts

As lead-free solders replace tin-lead solders in soldering, it is also expected that lead-free solder alloys will be used as contact finish materials for electrical contacts. In this study, the contact resistance and fretting corrosion of tin-silver-copper and tin-copper coatings were investigated and compared with tin-lead eutectic coating. The contact resistance before and after different aging conditions, including mixed flowing gas, steam, and dry heat aging, was examined. Tin-silver-copper and tin-lead alloy coatings have similar performance on contact resistance versus contact normal force after dry heat aging and MFG aging. Severe degradation was found on tin-silver-copper coatings after steam aging. Higher contact force is suggested in the application of tin-silver-copper solder alloy coating than for eutectic tin-lead alloy coatings. Fretting corrosion on tin-silver-copper and tin-copper lead-free alloy coatings was studied and compared with tin-lead coating. Fretting corrosion experiments were conducted and compared at different temperatures and normal forces. In general, tin-silver-copper and tin-copper alloys show equal or better fretting corrosion resistance than tin-lead eutectic alloy at the experimental conditions in this study.     

轴端沟槽底部激光强化工艺参数优化研究

分析了选用不同激光能量密度对HT300进行表面强化处理时，材料表面呈现的四种状况；未相变硬化、相变硬化、表面微熔与表面熔凝的金相组织。根据工艺要求，选取相变硬化方法对轴端沟槽底表面进行处理。分析了工件激光处理方法并通过试验研究，寻找轴端沟槽底部激光强化工艺参数；激光功率（P）、光斑直径（D）及扫描速度（V）的优化组合。硬度测试及耐磨性能试验表明：激光相变处理和激光熔凝处理后轴端沟槽底部表面较表面感应淬火硬度分别提高7%和34%，绝对磨损体积分别下降了13%和25%。实践证实，对轴端沟槽底部激光相变硬化处理方法较其他表面处理方法工艺简单，加工工件符合技术要求，试验结果对零件表面处理提供了可靠依据。     

钛合金表面激光熔覆TiC/Ti-Ti2Co涂层耐磨性

为了提高钛合金的耐磨性能,以Co基合金粉末、钛粉和活性碳为原料,利用激光熔覆技术在TC4钛合金基材表面制得以原位自生TiC为增强相的耐磨涂层,用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和能谱仪等分析了涂层的显微组织、相组成及成分,在室温干滑动磨损条件下测试了涂层的室温耐磨性能.结果表明,原位生成的TiC增强相主要以发达...     

激光熔敷Ti5Si3/NiTi金属间化合物复合材料涂层组织与高温抗氧化性能研究

以Ti—Si—Ni混合合金粉末为原料,利用激光熔敷技术,在高温、高强钛合金BT9表面制得了以金属间化合物Ti5Si3为强化相、以金属间化合物NiTi为基体的金属间化合物快速凝固高温抗氧化复合材料涂层。在1000℃恒温氧化50小时的试验条件下测试了涂层的抗氧化性及氧化动力学曲线,分析了复合材料涂层及氧化膜的显微组织结构及相组成。     

中高温条件下激光冲击处理Ti-6Al-4V表面完整性变化

为了研究中高温条件下激光冲击处理对Ti-6Al-4V钛合金的表面完整性的影响,采用高功率、短脉冲Nd:YAG激光器对Ti-6Al-4V钛合金表面进行激光冲击,并将冲击后的钛合金试样分别置于400℃,500℃,550℃和600℃的温度下进行保温处理。从表面形貌、表面粗糙度、表面残余应力等方面分析了中高温条件下激光冲击处理对Ti-6Al-4V钛合金的表面完整性的影响。结果表明,激光冲击处理增大了Ti-6Al-4V钛合金的表面粗糙度,且热处理温度越高,Ti-6Al-4V钛合金的表面粗糙度越大;激光冲击处理显著提高了Ti-6Al-4V钛合金材料的表面残余压应力,随着温度的升高,残余压应力值降低。研究结果对了解和掌握Ti-6Al-4V钛合金的使用性能是有帮助的。     

Ti-6Al-4V合金SiC粉激光表面合金化组织与耐磨性

利用预涂ＳｉＣ粉的方法对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化实验,制得了以ＴｉＣ和金属间化合物Ｔｉ_５Ｓｉ_３为增强相的耐磨复合材料表面改性层,合金层硬度及在二体磨料磨损与滑动磨损条件下的耐磨性均大幅度提高。表明利用ＳｉＣ粉激光表面合金化是提高钛合金耐磨性的一种有效方法。     

Effect of normal forces on fretting corrosion of tin-coated electrical contacts

Electrical connectors have been extensively used as the electrical connecting component in various electronic systems. The performance of the electrical connector directly affects the performance of an entire system. Fretting corrosion is generally recognized as an essential failure mechanism for an electrical contact. Major factors affecting the fretting corrosion include current magnitude, normal contact force, displacement amplitude, relative humidity, frequency, and temperature. In order to investigate the effect of normal forces on fretting corrosion behavior, normal forces were fixed at 1 N, 1.25 N, 1.5 N, 2 N, 2.5 N for various displacement amplitudes. Riders and flats made of 0.3 mm-thick brass sheet were coated with tin. The change of the electrical resistance was measured by applying constant current and displacement amplitudes to the upper sphere contact specimen, fixing the flat specimen. The normal force (F) shows a linear relationship with the threshold displacement amplitude (δ_th). When the displacement amplitude increases with increasing normal force, the plating layer was severely worn due to contact pressure. Dimples were found on the surfaces of the central part of the specimens showing infinite lifetime, suggesting that a soft metal-to-metal contact formed just before separation of the mated specimens at the end of the test. Specimens with an infinite lifetime tested under partial slip condition showed a relatively low oxygen concentration on the center of the wear surface. It is very important to design an electrical connector contact to maintain partial slip by using the information on the normal force and displacement amplitude in order to achieve infinite lifetime.     

钛合金表面激光重熔镍包石墨涂层的研究

为了提高钛合金的表面耐磨性能,以镍包石墨粉末作为预涂材料,先热喷涂到Ti-6A l-4V基底表面,再采用激光技术进行重熔处理,获得了质量良好的增强涂层。通过XRD、SEM和EDS对涂层组织进行分析,结果表明:涂层的微观组织为固熔了少量Ti元素的镍基,含有大量的TiC增强相。这些TiC增强相呈现发达的枝晶状形态,是在激光重熔过程中原位反应生成的。显微维氏硬度测试表明:激光重熔涂层的硬度达到HV1200,是钛合金基底硬度的3倍。