30CrMnSi镀镍后激光表面合金化

为研究不同激光工艺参数对合金化层组织和硬度的影响,对镀镍后的30CrMnSi钢表面进行单道扫描,获得了金相组织和显微硬度较基体理想的合金化层.研究结果表明:激光合金化层晶粒显著细化,平均硬度明显高于基体硬度.影响激光合金化效果的主要因素是激光功率和扫描速度.本试验条件下的最优工艺参数为:激光功率600W,扫描速度5mm/s,保护气体流量20L/min.此时,合金化层金相组织细小均匀致密,平均硬度达590HV,约是基体硬度的2.6倍.     

工艺参数对60CrMnMo钢表面激光陶瓷合金化涂层组织与硬度的影响

采用CO2激光器在60CrMnMo钢表面进行激光陶瓷合金化,保持激光功率、搭接率不变,研究了扫描速度和预涂层厚度对合金化层的组织与硬度的影响.利用OM、SEM、显微硬度计对激光合金化层的组织和横截面显微硬度分布进行研究.结果表明,激光合金化层与基体形成了冶金结合,随扫描速度的增加,合金化层厚度减小,合金化层硬度先提高后降低.随预涂层厚度的增加,合金化层硬度也提高.当激光功率为4000W,搭接率为30％～40％,光斑尺寸为3～3.5 mm,预涂层厚度为30～35 μm,扫描速度为2.0 m/min时,合金化层的平均显微硬度最高为1101HV0.2,是基体材料(250 HV)的4.4倍左右.     

9CrSi钢表面激光合金化的组织与性能

以亚微米级WC/Co金属陶瓷复合材料为涂层材料,采用激光合金化技术在9CrSi表面制备出硬度高、耐磨的合金化层.利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对激光合金化层的显微组织和物相构成进行了分析,并对合金化层进行了硬度和摩擦性能测试.结果表明,激光合金化层与基材形成了良好的冶金结合.激光合金化层可分为合金化区,热影响区和基体区三部分.其中合金化区组织为基体马氏体上分布着网状枝晶碳化物,网状枝晶间弥散分布着碳化物小颗粒,热影响区组织由马氏体及残留奥氏体组成,基体区组织无明显变化.合金化层的显微硬度达到900 HV0.2,干摩擦条件下材料磨损量是基材9CrSi的1/9,合金化涂层的耐磨性得到显著的提高.     

45钢电子束扫描表面W合金化组织和硬度

电子束扫描表面合金化技术可以改善钢铁材料的组织及性能. 采用等离子热喷涂技术和电子束扫描技术对45钢表面进行熔覆合金化处理. 研究电子束扫描对强化层组织和硬度的影响,探讨了电子束功率、扫描速度对强化层组织和硬度的影响规律. 结果表明,45钢经表面合金化处理后,其表面可分为合金化区、热影响区和基体区. 合金化区的显微组织为针状马氏体和碳化钨颗粒,硬度为1 250 HV,是基体硬度的5倍. 热影响区的组织为针状马氏体和铁素体,硬度为860 HV,是基体的3倍. 基体区的组织为珠光体和铁素体. 电子束工艺参数对强化层组织和硬度有较大影响,强化层厚度随电子束功率的增加而增大,随着扫描速度的增加而减小.     

激光合金化对304不锈钢表面磨损性能的影响

采用激光合金化技术在304不锈钢表面制备了具有TaC的合金化层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机等研究了激光功率对激光合金化层的物相组成、显微组织、显微硬度及磨损性能的影响。研究表明:合金化层的主要物相组成为TaC、FeNi和Cr_7C_3。在激光功率P=1000 W,扫描速度υ=1.5 mm/s时,合金化层的显微硬度最大,其平均显微硬度为1166.3 HV0.05,约是基体的3.43倍,其耐磨性约为304不锈钢基体的2倍。     

20钢材料表面W-Cu激光合金化性能研究

用激光表面合金化方法在20钢的表面制备一层钨铜复合涂层,并对合金化层的金相组织、显微硬度、耐磨性进行了分析。结果表明:当激光功率为700 W,扫描速度为10 mm/s时,合金化层的组织最为细小、均匀、致密;合金化层的硬度最高;耐磨性得到提高。     

45钢激光铬钼合金化工艺优化及性能研究

为提高45钢表面的硬度和耐磨性,采用激光合金化工艺,研究了铬钼合金化层的组织及性能。结果表明,45钢激光铬钼合金化的最佳工艺参数为激光功率3 kW、扫描速度800 mm/min、搭接率为30%。此工艺下合金化层由Fe-Cr、Fe-Mo等固溶体组成,其形貌为柱状晶和少量胞状晶,基体与合金化层呈冶金结合;铬钼合金化层平均硬度为674HV0.1,热影响区硬度从662HV0.1到230HV0.1呈梯度分布;合金化层的磨损率为2.230×10~(-14)m~3/(N·m)。     

45钢激光表面合金化

为提高45钢的表面硬度,达到表面改性的目的,对表面镀镍的45钢进行了激光表面合金化,对合金化的表面进行了定性和定量分析.结果表明:合金化层组织为细小的枝晶,明显优于基体组织;合金化层平均硬度比基材提高3倍.     

45钢表面激光碳合金化层的组织与性能

利用激光合金化技术在45钢表面制备了碳合金化层,借助OM、XRD和显微硬度计等研究了最佳工艺下合金化层的组织和性能,并与利用传统气体渗碳技术制备渗碳层的结果进行了对比。结果表明:影响合金化层硬度的主次顺序为激光功率>搭接率>扫描速度;随着激光功率、扫描速度、搭接率的增大,合金化层的硬度均呈先增后减的趋势;当激光功率为1.5 kW、扫描速度为500 mm/min、搭接率为40%时,合金化层硬度最高,其厚度为600 μm,组织由针状马氏体、碳化物(M₇C₃、Fe₃C)以及少量残留奥氏体组成,平均硬度约为617 HV0.3,热影响区厚度为400 μm,组织为马氏体以及残留奥氏体,平均硬度约为432 HV0.3,基体组织由铁素体和珠光体组成,硬度约为201 HV0.3;与传统气体渗碳工艺相比,激光碳合金化具有组织细小、高效、绿色环保等优势,是未来一个重要的发展方向。     

N80油管激光合金化层的组织及性能研究

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B_4C合金粉末.通过激光处理获得与基体完全冶金结合的合金化层.利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、电子探针显微分析仪和显微硬度计对合金化层的组织、相结构及显微硬度进行了测试分析,利用电化学测试系统测试了合金化层的耐蚀性.结果表明,激光合金化区主要由TiC、TiB_2颗粒、α-(Fe,Ni,Cr)同溶体组成;合金化区与基体结合致密、组织细小、合金化元素分布均匀;与基体相比,合金化层硬度比基体提高2～3倍,耐蚀性也得到很大改善.     

CO2激光熔覆修复涡轮导向器工艺初探

为研究修复K418涡轮导向器的工艺,以CO2连续激光器为热源,在涡轮导向器试验叶片表面熔覆自配粉末,获得了微观形貌和显微硬度均优于基体组织的熔覆层.结果表明:在激光功率为800W、扫描速度为5mm/s、气流量为1L/min时,熔覆层的组织晶粒更加致密细小,与基体呈冶金结合且无微观缺陷.熔覆层最高硬度达436.2HV,是基体硬度的1.2倍.但采用CO2激光器容易造成热作用区增大,后续将改用YAG脉冲激光器作热源,并优化材料参数和工艺参数,进一步研究修复K418涡轮导向器的新工艺.     

1Cr18N19Ti激光表面强化工艺的研究

为提高奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的硬度,对其表面进行激光表面强化处理,分析了金相组织和显微硬度以及工艺参数对硬度的影响,进行了硬度分布的曲线拟合以及拟合结果的检验.试验结果表明:采用激光表面强化工艺可以获得晶粒细小、硬度高于基体硬度的强化层,最高硬度达224HV;在一定范围内电流越大,硬度越高;扫描速度越慢,硬度越高.     

The impact characteristics of Ti–6Al–4V plates hardfacing by laser alloying NiAl+ZrO2 powder

This investigation considers the alloying of NiAl powders, with 0, 10, 20, 30, and 40 wt.% of ZrO₂ added, by the CO₂ laser upon Ti–6Al–4V base metals. Trial experiments are performed to obtain the optimum thickness of the powder, 0.1 mm, and the transverse speed, 1 mm/s, upon which the hardfacing process was based. The microstructures of the alloying layers were analyzed by OM, X-ray spectroscopy and SEM/EDS. The mechanical properties of the alloying layers were analyzed by micro-hardness and impact tests. The results indicated that the microstructure of the hardfacing layer was finer and its micro-hardness was higher than those of the base material. During the hardfacing process, NiAl and ZrO₂ powder were dissolved in a molten pool, reacted with other elements, and new phases were then formed. Impact tests revealed that the absorption of the vibration increased as the ZrO₂ added.     

Experimental Research on 32Cr3Mo1V Substrate AntiMolten Aluminum Corrosion by Laser Treatment

Two types of layers were prepared by means of laser surface alloying process using High-power Transverse Flow CO2 laser beam with different additions,which were pure Cr powder and Co alloy powder on the 32Cr3Mo1V substrate.The unique characters of laser treatments,such as microstructure,distribution of elements,and micro-hardness were studies in thorough;furthermore,the abilities anti-molten aluminum’s corroding of the layers were tested in 700 centigrade molten aluminum.The results indicate that both laser treated layers can enforce the ability anti-corroding of the molten aluminum on 32Cr3Mo1V substrate,while the laser alloying layer with Cr powder shows the most advantage of anti-aluminum corrosion character,i.e.the layer does not be corroded at all in the corrosion experiment.And the diffused thickness of aluminum in the layers by laser alloying process with Co powder is half below that of in the 32Cr3Mo1V substrate.     

Thermal fatigue characteristics of gray cast iron with non-smooth surface treated by laser alloying of Cr powder

In order to enhance thermal fatigue resistance of gray cast iron with non-smooth surface further, researches on laser alloying of Cr powder with different scanning speed were performed to change both the composition and microstructure of non-smooth unit. The results indicated that there was an optimal scanning speed (2 mm/s) which can contribute maximal Cr element in alloyed zone, and increasing laser scanning speed resulted in smaller non-smooth unit and more pores in it. The microstructure in alloyed layer was composed of pre-eutectic phases, ledeburite eutectic and chromium carbides of Cr₂₃C₆. Thermal fatigue resistance of non-smooth sample is better than that of smooth sample, and among non-smooth samples, sample treated by laser Cr alloying has superior resistance to thermal fatigue compared with laser melting treated sample, in addition, the resistance of laser alloying non-smooth samples increases with scanning speed slowing.     

稀土元素对油管激光合金化层组织及性能影响

在N80油管表面预置Ni-Cr-Ti-B4C-La_2O_3合金粉末,通过激光处理获得与基体冶金结合良好的合金化层,研究La_2O_3添加量对激光合金化层组织和性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计对合金化层的组织及显微硬度进行测试分析,利用电化学测试系统测试合金化层的动电位极化曲线。结果表明,La_2O_3添加量影响N80油管表面激光合金化层原位生成TiB_2,TiC相的尺寸及分布、硬度及耐蚀性。当La_2O_3的加入量为0.5%时,激光合金化层中TiB_2,TiC增强相细小且分布均匀,硬度最高,耐蚀性得到改善。     

Ti6Al4V合金表面离子铌合金化及其耐磨性能研究

采用双辉离子渗技术对Ti6Al4V钛合金表面渗Nb,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磨损试验机、电化学测试系统研究钛合金表面离子渗Nb合金化层的形态、结构、力学性能、摩擦学性能和电化学腐蚀性能,并探讨渗Nb改性处理对钛合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀磨损行为的影响.结果表明,渗Nb工艺参数对合金化层的形态、结构和性能影响显著,高浓度渗Nb合金化改性层表现出良好的强化效果,显著地改善了Ti6Al4V合金的抗大气环境和抗NaCl溶液腐蚀磨损性能.Ti6Al4V合金基材和渗Nb层的耐磨性能在NaCl溶液中优于大气环境,其原因归于溶液的润滑作用和试样的良好耐腐蚀性能.     

7075铝合金表面激光熔覆Ti/TiBCN复合涂层的组织及性能

采用激光熔覆技术在7075铝合金表面制备了Ti/TiBCN复合涂层,研究了工艺参数对复合涂层的微观组织及性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了Ti/TiBCN复合涂层的相组成和微观组织;利用显微维氏硬度计和往复摩擦磨损试验机研究了Ti/TiBCN涂层的性能。结果表明:当激光功率1 000 W,扫描速度3 mm/s,送粉率300 mg/min时,Ti/TiBCN复合涂层质量最好。涂层上部由树枝晶和部分胞状晶组成,涂层中部为等轴晶,涂层下部呈现球形的TiBCN颗粒。与铝合金基体相比,涂层的平均硬度为519.4 HV0.2,是基体(~120 HV0.2)的4.3倍;涂层的平均摩擦因数为0.208,约是基体(0.442)的1/2;涂层磨损损失量为2.7 mg,约是基体(8.2 mg)的1/3。