碳含量对激光熔覆马氏体不锈钢组织性能的影响研究

采用激光熔覆工艺,在试样表面制备了不同碳含量的不锈钢熔覆层,并对其组织结构、耐磨及耐腐蚀性能进行了研究.结果表明:不锈钢合金粉末中碳含量由0.05 wt.％提高至0.2 wt.％时,熔覆层中γ-Fe相逐渐增多,α-Fe相逐渐减小.对于熔覆层性能方面,碳元素含量的增加有利于提高熔覆层的硬度和耐磨性能,但会降低熔覆层的耐蚀...     

激光熔覆马氏体不锈钢组织性能研究

在AISI431不锈钢合金成分基础上,添加不同含量的Nb元素,在20钢上制备出激光熔覆层.通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、显微硬度计、中性盐雾试验等方法,研究了不同Nb含量对熔覆层组织和性能的影响.结果表明:添加Nb元素使熔覆层组织细化;随着Nb含量的添加熔覆层硬度先提高后降低;当Nb含量为0...     

激光功率对激光熔覆镍基合金涂层组织与性能的影响

针对水导润滑轴承在高硼水溶液的工作介质中发生的汽蚀现象,拟采用激光熔覆的方法提高其表面性能。通过激光熔覆技术在304奥氏体不锈钢表面熔覆了Ni40合金粉末,研究了激光功率对熔覆层组织与性能的影响。用半导体激光器对304奥氏体不锈钢进行激光熔覆,形成厚约为0.8 mm的熔覆层。试样分别用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)进行显微组织分析,用维氏硬度计测量熔覆层剖面硬度梯度,用磨损试验机测试熔覆层的耐磨性能,并在硼酸溶液中进行耐蚀性能检测试验。实验结果表明:Ni40熔覆层主要由γ-Ni及铬的化合物组成,功率影响熔覆层组织大小及元素分布,但并未引起物相的变化;相比基体,熔覆层硬度明显提高,且随功率增加而下降,熔覆层厚度随功率增加而加厚;熔覆层在摩擦磨损过程中产生的质量损失约为1.5×10~(-2)g左右,且随功率的增加而减少;熔覆层在硼酸溶液中的耐蚀性随激光功率的增加有所提高。     

几种微量元素对铁基激光熔覆层组织与性能的影响

通过激光工艺制备铁基合金无裂纹熔覆层,探讨C、V+W几种微量元素含量变化对熔覆层物相组成、显微组织及其性能的影响。试验结果表明,微量元素对熔覆层组织影响不大,熔覆层组织均匀,均为细密枝晶组织;在一定范围内,熔覆层的硬度、腐蚀性能随着C含量的升高分别增加、降低;保持C0.1%含量不变,适当降低Ni元素、增加V+W元素,熔覆层硬度增加,但腐蚀性能降低。     

高锰钢表面激光熔覆Fe-WC复合涂层的组织与性能

采用激光熔覆技术在高锰钢基体上制备了不同WC含量的Fe-WC复合熔覆层,研究了WC添加量对熔覆层组织和性能的影响.试验结果表明,不同WC含量的Fe-WC熔覆层均含有马氏体、M7C3碳化物和未熔WC颗粒,当加入20wt.％的WC时,熔覆层中出现了残余奥氏体,共晶碳化物呈鱼骨状沿晶界析出.Fe-WC熔覆层的硬度和耐磨性随着...     

AZ91D镁合金表面Ni基激光熔覆涂层的组织和性能

以Ni-Cr-Fe合金粉末与铝包镍粉末作为涂层材料,采用激光熔覆技术在AZ91D镁合金表面制备熔覆合金涂层.测试熔覆涂层的微观组织及性能,结果表明:Ni-Cr-Fe合金粉末占Ni基涂层材料含量的30％时,熔覆涂层的综合性能最佳.此时熔覆层厚度为827 μm,稀释率为22.62％,熔覆涂层区域为1 000～3 000 μ...     

钼含量对铁基激光熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆在45#钢基体上制备了不同Mo含量的FeCrNi熔覆层,探讨Mo元素含量对熔覆层组织和性能的影响.试验结果表明,五种熔覆层均主要由马氏体和M7C3碳化物组成,当Mo添加量大于等于1wt.％时,熔覆层中出现了少量Mo2C和Laves相.Mo元素能够改善熔覆层中的碳化物分布和形态,使鱼骨状共晶碳化物增多,提高熔...     

WC添加量对Ni基等离子熔覆层组织与性能的影响

为提升Ni基等离子熔覆层的力学性能,在镍基粉末中添加单晶WC粉末.采用SEM分析、硬度测试、耐磨性测试等方法,研究了添加不同量WC对Ni基等离子熔覆层组织和力学性能的影响.结果表明:在Ni60合金粉末中添加0～30％WC,随着WC添加量的增加,Ni基等离子熔覆层的宏观形貌逐渐变差,未分解的WC颗粒在熔合线处聚集得越来越...     

镍含量对铁基激光熔覆层组织与性能的影响

通过对激光熔覆铁基合金进行成分设计和试验,获得了无裂纹熔覆层,探讨Ni元素含量变化对熔覆层物相组成、显微组织及其性能的影响。试验结果表明,三种熔覆层组织均匀,均为细密枝晶组织;不同Ni含量熔覆层的物相主要由γ-Fe相和α-Fe相组成,随着Ni含量的增加,熔覆层中γ-Fe相增加,而α-Fe相减少,熔覆层晶粒尺寸增大,表面里氏硬度降低,但抗腐蚀性能随着Ni增加而增强,熔覆层具有优良耐蚀性能的本质原因是复合氧化膜的钝化作用对腐蚀介质产生机械阻隔作用。     

高功率半导体激光宽带熔覆WC-NiSiB耐磨涂层的组织结构与性能

采用3kW高功率半导体激光器,在45钢基体上制备不同WC含量(质量分数20%~80%)的WC-NiSiB复合涂层,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射(XRD)对熔覆层的微观组织、成分分布及物相进行表征,并测试涂层试样的硬度与耐磨性能。结果表明,激光熔覆WC-NiSiB复合涂层组织主要由γ-Ni、WC、W2C、WB、W2B、Ni4B3及Ni4W等物相组成,熔覆层与基体形成冶金结合。涂层与基体的结合区,从熔合线开始逐渐向上的组织依次为垂直于界面的胞状晶、柱状晶和枝状晶,熔覆层中部为沿一定方向生长的树枝晶,表层为异向生长的细小树枝晶。随WC颗粒含量增加,涂层中WC颗粒分布更加密集。WC含量为60%时,WC颗粒分布均匀致密,熔覆层无裂纹,熔覆层的硬度最高达到1291HV,为NiSiB合金层硬度的2.7倍,耐磨性是NiSiB合金层的6.8倍。     

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

T10钢表面FeMoCoNiCrTix高熵合金熔覆层组织及性能

采用激光熔覆技术在T10A钢表面制备了FeMoCoNiCrTi_x（x分别为0.25,0.50,0.75,1.00）高熵合金熔覆层,分析了试样熔覆层及基体界面处的相结构及组织,并利用显微硬度计测试了试样处理前后的截面硬度变化。研究表明,经过激光熔覆在T10A钢表面得到的高熵合金层主要由NiCrFe、NiCrCoMo 2种固溶体为主,其结构分别为BCC结构和FCC结构,熔覆层的组织以柱状枝晶为主,界面处出现等轴晶;随着Ti含量增多,熔覆层由固溶强化变为固溶体与硬质相混合强化,熔覆层的HV硬度达到了792,热影响区的HV硬度达到了620,均高于基体硬度。同时耐磨损性能有了明显提高,磨损方式由粘着磨损逐渐变为磨粒磨损。      

一种基于 Ni60 的激光熔覆耐磨合金粉末设计

针对Ni60合金粉末进行了成分设计优化,通过添加WC提高耐磨性,调整B和Si元素以及WC含量控制熔覆层的开裂敏感性,并进行了工艺验证,形成了激光熔覆专用耐磨合金粉末。结果表明:设计的新粉末经激光处理后,可获得无明显裂纹而微观裂纹少的较高质量熔覆层,熔覆层的开裂敏感性减小,耐磨性明显提高。     

Effect of Laser Power on Microstructure and Wear Resistance of WCP/Ni Cermet Coating

Laser cladding nickel-based alloy coating （Ni60） and nickel-based composite coating doped with WC particles by 35 % （WCp/Ni） were produced on the low-carbon steel substrate by CO2 continuous wave laser with power of 5 kW using the injected powder technique. The effect of laser power on microstructure and wear resistance of laser cladding WCp/Ni cermet coating was investigated. The WCp/Ni alloy coating with evenly distributed WC ceramic phases and the better bond with the substrate alloy was obtained at a power of 2.2 kW. Diffusion solution reaction happened between WC particles and the substrate alloy during laser cladding, and led to the formation of block rich-tungsten carbide on the edges of the WC particles, especially at higher power. The WCp/Ni alloy coating consists of the undissolved WC particles, the block or dendritic rich-tungsten carbide, the bar-like rich-chromium carbide, and dendrite solid solution and eutectic structure among the carbides. Microhardness and wear resistance of the WCp/Ni coating at different powers were much higher or better than those of Ni60 alloy coating, and the best results were obtained at power of 2.2 kW.     

激光熔覆 FeNiCrBSi 系列多组元合金粉末的液压支架立柱

为获得更高性价比的激光熔覆液压支架立柱,开发2种重载专用的新型多组元合金粉末进行液压支架立柱熔覆工艺筛选,并采用SEM、CASS、PT探伤等分析方法,检测分析了合金粉末显微形貌及微区成分、熔覆层剖面缺陷、表面硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能。结果表明,合金粉末FeNiCrBSi-B较FeNiCrBSi-A的关键元素分布更为均匀,球形度更佳;FeNiCrBSi-A、FeNiCrBSi-B合金粉末的熔覆硬度分为HRC 57.0、HRC 52.6;FeNiCrBSi-B合金粉末的8000W激光熔覆试样未见明显熔覆缺陷;熔覆层FeNiCrBSi-A、FeNiCrBSi-B均能有效提升基体的耐磨性能,且FeNiCrBSi-A熔覆层的耐磨性更好,FeNiCrBSi-B熔覆层的耐腐蚀性能更好。     

激光熔覆速率对熔覆层显微组织及耐磨性的影响研究

分别采用高速和常规的熔覆速率,进行了高硼不锈钢合金粉末的激光熔覆试验.试验结果表明,相同功率条件下,熔覆速率对组织的影响较大.熔覆速率越快,枝晶尺寸越细小.高速激光熔覆下,熔覆层晶粒尺寸可达1～2μm,且组织更均匀.高速激光熔覆制备的熔覆层中奥氏体含量偏高,从而熔覆层的耐磨性能有所下降.     

Nb 对双相不锈钢激光熔覆组织及性能的影响研究

采用激光熔覆技术,在基体45#钢板上熔覆了含Nb的双相不锈钢涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对涂层的微观组织和元素组成进行了表征分析,测试了涂层沿深度方向上的显微硬度,在20℃条件下进行了UMT摩擦磨损试验,并在3.5 wt.%的NaCl水溶液中进行电化学测试。结果表明:在双相不锈钢合金粉中添加Nb进行激光熔覆,所制备的熔覆层中碳化物由Cr和Nb的碳化物组成,同时Cr含量显著降低;熔覆层中添加Nb后,其硬度和耐磨性比未添加Nb的熔覆层有显著提高,Nb含量为1.4%的时候效果最好;随着Nb含量的增大,自腐蚀电位逐渐增大,自腐蚀电流密度逐渐降低,说明Nb含量越高熔覆层的耐蚀性越好。综上所述,当熔覆层中Nb含量为1.4%的时候,其耐磨性和耐蚀性最好。     

载荷对Fe-Cr-C-Nb堆焊合金松散磨粒磨损行为的影响

采用熔化极气体保护焊技术（gas metal arc welding,GMAW）制备了Fe-Cr-C-Nb堆焊合金,对合金在不同法向载荷（70~190 N）下进行干砂/橡胶轮松散三体磨粒磨损实验。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、能谱分析、磨损失重测试、体视显微镜观察、激光扫描共焦显微镜观察和维氏硬度测量等手段表征了合金显微组织与磨痕特征,研究了合金在不同法向载荷作用下磨损行为的变化。结果表明:堆焊合金显微组织主要由初生奥氏体基体、网状共晶组织及分布于基体上的NbC硬质相组成;合金磨损损失、磨痕深度随法向载荷增大而增大,磨损机制主要为奥氏体基体的微切削及NbC、M₇C₃的脆性剥落;法向载荷的提高加剧了磨痕亚表面的加工硬化,从而提高了奥氏体基体耐磨性,这导致磨损损失及磨痕深度增长幅度缓慢。