气门摇臂激光表面合金化工艺研究

采用正交试验 ,对激光表面合金化工艺参数进行了优化 ,分析了各工艺参数对气门摇臂合金化层质量的影响。研究表明 ,激光功率、扫描速度、离焦量和合金化粉涂层厚度等工艺参数对气门摇臂的合金化层厚度、搭接情况和表面状况等质量指标的影响不同 ;使用优化的激光工艺参数 ,对体积小、形状复杂的发动机气门摇臂工作圆弧面进行了激光表面合金化处理 ,获得的合金化层搭接较好 ,精磨后厚度在 0 4 0～ 0 6 0mm范围 ,表面硬度 >78HRA。     

P20模具钢表面合金化组织与性能

在P20模具钢表面进行激光合金化,利用金相显微镜、维氏硬度计等设备检测了合金化层的组织和性能。试验表明,激光合金化可在材料表面获得组织致密,晶粒细化,深度大,与基体结合牢固的强化层。合金化区的硬度范围为635～699HV0.2,热影响区硬度范围为441～474HV0.2。激光合金化试样的耐磨损性能比预硬化的P20钢提高了35%。采用激光合金化对模具表面进行强化,将大大提高模具的使用寿命。     

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.     

激光表面合金化TiC增强复合涂层及性能研究

利用激光表面合金化技术在AISI321不锈钢表面制备了TiC增强复合涂层.X射线衍射结果表明,复合涂层主要由TiC、Cr6C23和奥氏体相组成;金相观测显示复合涂层组织细小、均匀,无裂纹和气孔,与基体形成良好的冶金结合;激光表面合金化复合涂层显微硬度达400HV,约为基体的2倍,且呈阶梯分布;在室温油润滑磨损试验条件下,复合涂层磨损量和摩擦系数均小于基体;利用扫描电子显微镜观测到复合涂层磨损表面划痕较浅且平滑,无明显的犁沟、粘着、剥落现象,表现出了优异的耐磨性.     

TiAl合金激光表面合金化涂层的组织与耐磨性

以ＮｉＣｒ－ＷＣ混合料末为原料,对ＴｉＡｌ合金进行激光表面合金化处理,制得了以γ－ＮｉＣｒＡｌＴｉ镍基固溶体为基体,以ＴｉＣ,Ｗ２Ｃ及Ｍ２３Ｃ６为增强相的耐磨复合材料表面改性层。分析了改性层的组织,并测试了其在滑动摩擦试验条件下的耐磨性。实验结果表明,激光表面合金化涂层具有较高的硬度及较好的耐磨性。     

TiAl合金电子束表面合金化层组织和性能研究

利用预涂Si粉,Ti+Si粉的方法对TiAl合金进行电子束表面合金化,“原位”制得了以高硬度金属间化合物Ti_Si_3为增强相的表面改性层。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪分析和研究了电子束表面改性层的显微组织结构;同时测试了沿改性层深度方向的硬度分布。结果表明,表面改性层由TiAl,Ti_3Al,Ti_Si_3相组成,Ti_5Si_3相的形态及分布沿层深呈均匀分布;改性层具有较高的显微硬度(HV),最高达895×9.8 MPa,约是基体的3倍。     

45钢激光WC合金化组织与性能的研究

在45钢表面进行了碳化钨(WC)激光合金化实验,利用金相显微镜、维氏硬度计等设备检测了合金化层的组织和性能.实验表明:激光合金化层组织致密,晶粒细化,与基体呈冶金结合.其中,合金化区为含碳量过饱和的奥氏体树枝晶组织,热影响区为板条状淬火马氏体组织.合金化区平均硬度700 HV0.2,相变硬化区平均硬度550 HV0.2,硬度呈梯度过渡.通过与氮化试样的比较,表明激光合金化试样的强化层深度、平均硬度均高于氮化试样.45钢零件经激光合金强化后,使用寿命大大提高.     

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。     

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.     

Zr-4合金表面铌合金化处理的组织与性能

通过对Zr-4合金进行激光表面铌合金化、电子束表面铌合金化和铌离子注入,分析了表面铌合金化后锆合金表层的显微组织,并测定了表面合金化后锆合金在酸性溶液中的极化曲线.结果表明,3种合金化方法可不同程度地提高Zr-4合金在酸性溶液中的耐腐蚀性能,铌离子注入的效果最为显著.     

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.     

采煤机摇臂的铸造工艺研究

摇臂是采煤机的主要传动零部件,本身结构复杂,工作环境恶劣,整体性能要求很高.文中通过对其进行多次工艺分析及各项工艺参数选择,最终确定了合理的工艺方案,同时采取必要的工艺措施,成功铸出了合格的摇臂铸件.     

高速柴油机摇臂国产化应用研究

在分析高速柴油机摇臂使用工况及结构特点的基础上,确定了镶块的金相组织,制定出烧结工艺,镶块热处理工艺,摇臂体材料的熔炼工艺及镶铸工艺,保证了摇臂的各项性能要求。     

M2高速钢激光表面钴合金化的研究

研究了Ｍ２高速钢激光表面Ｃｏ合金化的组织和性能。着重分析了激光工艺参数对合金化层中Ｃｏ浓度的影响。结果表明，采用激光表面合金化，可使Ｍ２高速钢表面Ｃｏ浓度在２％－５％。合金化层听Ｃｏ浓度主要与激光扫描速度和预沉积的Ｃｏ的厚度有关。退火态的Ｍ２高速钢在激光Ｃｏ合金化后，硬度可达８００ＨＶ。经淬火回火处理后，硬度可达１１５０ＨＶ，明显高于未进Ｃｏ合金化的Ｍ２高速钢。     

Ti-Al-Cr-Nb-V合金激光表面原位TiC颗粒增强涂层及耐磨性研究

分别以高纯石墨粉C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或C Nb激光表面改性层的室温耐磨性能进行了对比分析研究。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;经C或C Nb激光表面合金化处理后,TiAl合金的室温滑动磨损耐磨性能均有不同程度的提高,其中经C Nb的激光表面合金化后的试样表现出最佳的抗室温滑动磨损性能。     

采煤机摇臂铸件缺陷分析及防止措施

为解决采煤机摇臂铸造生产中出现的铸造缺陷,对铸件的结构特点进行了分析,并运用顺序凝固理论,设计浇冒系统及内外冷铁的安放位置.采取提高砂芯的退让性、制定合理的浇注工艺等项措施.结果表明:铸件内形成了顺序凝固的温度梯度,缩孔、缩松、裂纹、夹渣、气孔等缺陷得到有效防止;经机加工和探伤等检验,产品满足技术要求.     

40Cr钢表面激光合金化及其在螺杆强化中的应用

在40Cr钢表面进行Co/W合金、超细WC(2～3 μm)两种材料激光合金化的试验,检验了合金化层的组织和性能,通过与气体渗氮层的比较,表明激光合金化可以得到晶粒细化,稀释率低,与基体结合牢固的表面强化层.合金层的显微硬度、耐磨损等性能比气体渗氮有不同程度的提高.40Cr钢的注塑机螺杆经激光合金化强化后使用寿命比气体渗氮提高了两倍,显示了良好的应用前景.     

摇臂铸件呛火缺陷的消除

对摇臂铸件上表面出现的不规则的较大孔洞进行分析,认为是内腔芯子在浇注过程中产生大量气体,由于型芯排气不畅或铁液阻塞了芯子的排气通道,导致芯子产生的气体使铁液在型腔内沸腾,呛火所致.通过改进工艺方法,保证芯子的排气通道畅通,有效地控制了气孔缺陷.