718钢电火花沉积Ni-Cr合金涂层的组织特征及性能

利用电火花沉积技术,采用自制Ni-Cr合金电极在718模具钢表面制备了Ni-Cr合金涂层,分析了涂层的显微组织、硬度及耐磨性能.结果表明:涂层靠近基体的组织为细小的枝晶,而涂层中部及外层组织为超细晶粒;能谱分析显示,在涂层与基体界面处,Fe及Ni,Cr元素的含量发生突变;涂层的硬度由表层向基体方向呈梯度分布,最高可达8...     

Ti40合金的超高温氧化行为研究

对Ti40合金进行1000~1500℃的超高温氧化实验。应用SEM、OM、XRD和EDS分析氧化表面以及氧化表面到基体的组织和元素的变化。结果表明,Ti40合金在1000~1500℃氧化过程中,氧化表层分别经历了V2O5的熔化蒸发、TiO_2晶粒的长大,以及表面氧化层由于TiO_2的生长应力而导致的开裂剥落的过程。当氧化层脱落后,原有的氧化次表层推至氧化表面,形成致密的、具有较好保护作用的TiO_2和Cr_2O_3混和氧化层。同时,在氧化层和基体界面依然稳定存在V、Cr元素的富集层。TiO_2、Cr_2O_3混和氧化层和V、Cr元素的富集层使得氧化表层脱落后合金依然具有良好的抗O元素扩散能力。     

Ti-48Al合金全片层组织的稳定性

研究了Ti 48Al合金全片层组织在 115 0℃时效时的组织稳定性。结果表明 ,140 0℃ ,1h固溶处理后炉冷获得的粗片层组织的稳定性远远优于空冷获得的细片层组织。细片层组织首先在晶界处发生不连续粗化 ,而后粗化片层组织中的α2 相发生溶解并球化 ,从而转变为近γ组织 ;空冷组织中魏氏片层的存在降低了片层组织的稳定性 ,魏氏片层 /基体界面与晶界一同成为片层组织发生分解的起始部位。Ti 48Al 0 .8%B(摩尔分数 )合金的细片层组织因晶界TiB2 相的存在有效抑制了晶界不连续粗化 ,但γ相从TiB2 /基体界面和晶界重新形核生长使片层组织转变为均匀的细晶近γ组织     

Ce对Mg-Li-Al合金组织及力学性能的影响

研究了Ce对Mg-16Li-5Al合金铸态组织及力学性能的影响。结果表明,加入Ce后,晶粒细化,随稀土化合物Al2Ce的增加,Mg17Al12、AlLi两相减少;Ce的加入提高了合金的强度和耐热性能,大量Al2Ce的存在,易割裂基体,使强度降低;分布在晶界附近的稀土化合物改变了合金的断裂方式。     

热浸渗铝球墨铸铁合金层组织的演变规律

为了探索热浸渗铝球墨铸铁合金层的组织演变规律以及基体中Ni含量对渗铝合金层组织的影响,利用激光共聚焦显微镜(LCM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)以及能谱仪(EDS)对不同渗铝时间制备的球墨铸铁渗铝试样以及不同Ni含量的球墨铸铁渗铝试样的合金层组织进行观察和定量分析。结果表明:在本实验条件下,热浸渗铝球墨铸铁合金层组织由厚度较大的"舌状"Fe2Al5和厚度很小的FeAl3组成,合金层和表面纯铝层中存在石墨球分布;在0-15 min内,渗铝试样合金层经过短暂的过渡阶段后随渗铝时间的延长按抛物线规律扩散生长,15 min后合金层厚度达65μm以上;基体Ni含量由0增加至1.5%(质量分数)后,合金层厚度由88μm减小至49μm,合金层与基体的"舌状"界面程度变小。此外,对热浸渗铝球墨铸铁合金层组织演变机理进行了探讨。     

挤压铸造工艺参数对Al_2O_(3f)/Al-4.5%Cu复合材料凝固方式与组织的影响

挤压铸造制备了Al2O3短纤维/Al 4 5%Cu合金复合材料,研究了关键工艺参数对基体合金凝固方式与组织的影响。结果表明:Al2O3短纤维表面不能作为基体α初晶非自发形核衬底;随凝固冷却速度ε的增大,复合材料基体组织将细化,基体中有更多完整的晶界出现,偏析第二相主要分布于晶界上,其量随ε的增大而明显增多;纤维体积分数Vf的增大将细化基体晶粒尺寸至纤维间隙大小,同时随Vf的增大,主要分布于纤维/基体界面的偏析第二相的量将有所降低;模具、预制块预热温度及合金液浇注温度对复合材料凝固过程的影响归结到对凝固冷却速度的影响上来;外加压力的提高使复合材料基体组织细化。     

TiB2/Al喷丸形变层连续加热组织结构

研究加热过程中TiB2/6351A1及其基体合金喷丸形变层组织结构的变化,利用X射线衍射线形分析方法计算不同加热温度和时间下的晶块尺寸和显微畸变.结果表明:喷丸使表层晶粒细化,织构消失并且在加热后不再出现;加热过程中,复合材料晶块长大速度低于基体材料,且复合材料显微畸变更易释放;喷丸过程中增强体周围产生的高密度位错使储存能提高,从而促进再结晶,但晶块的进一步长大因增强体的钉扎作用而受到阻碍;复合材料的热稳定性高于基体合金.     

SiC_p/ZA27复合材料在半固态等温热处理中的组织演变

研究了 Zr变质处理的 Si Cp/ ZA2 7复合材料在半固态温度保温过程中的组织演变情况 ,并与基体合金作了对比。结果表明 :经 0 .6 % Zr处理的 Si Cp/ ZA2 7复合材料在 46 0℃保温 30～ 40 min可获得良好的半固态触变成形所需的组织 ;复合材料的组织演变速率比基体合金的快 ,且在长时间保温 (>40 min)时 ,其组织的粗化现象不如基体合金明显     

Er对铸态Mg-Al-Zn-Mn合金组织与力学性能的影响

通过熔炼铸造法制备了不同Er含量的铸态Mg-9．0Al-0．8Zn-0．15Mn合金。采用X射线衍射、金相观察、扫描电镜及拉伸性能测试，研究了Er的添加对合金的显微组织与力学性能影响。结果显示，基体合金中添加Er后，显微组织主要由α-Mg相、Mg17Al12相及Al3Er相组成。添加Er元素能有效细化铸态合金的晶粒，使其平均晶粒尺寸从57μm降低到21μm；同时Er的添加改善了基体合金中Mg17Al12相的形态与分布，最终使基体合金的室温抗拉强度得到提高。     

FeCrCoWCBY2O3合金激光熔覆层的性能研究

通过对FeCrCoWCBY2O3合金粉末在低碳钢表面进行激光熔覆，获得了C、B含量较高的无裂纹熔覆层，其厚度在1．0～1．5mm之间。利用XRD、SEM等分析了熔覆层的成分及显微组织结构，并测试了涂层的硬度和耐磨性。结果显示：激光处理后表面迅速熔化和冷却，组织由马氏体、残余奥氏体枝晶和枝晶间碳化物组成；熔覆层的硬度比熔覆基体提高3倍多，且硬度最高值不在表层，而在距离表面0．3mm处；耐磨性相对基体提高接近2倍。     

电子束扫描对熔化区显微组织及性能的影响

为提高H13模具钢的使用寿命,采用热喷涂技术在H13钢表面制备Ni60A合金层,利用电子束扫描的方法处理表面合金层。研究电子束扫描处理对H13钢表面合金层及基体熔化区组织和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计和磨损试验机对H13钢电子束表面合金层及基体熔化区的显微组织、成分、硬度和耐磨性进行分析测试。结果表明：经电子束扫描后,Ni60A合金层与H13钢基体完全熔合在一起,形成冶金结合,扫描处的组织形态可以分为4个区域：即熔化区、过渡区、热影响区和基体。合金层组织由层片状组织转变为短小的枝晶和柱状晶,H13钢基体熔化区的组织可分为： 熔池上部的等轴晶区、熔池中部的柱状晶区和熔池底部的枝晶区。合金层的显微硬度值为340~380 HV0.1,比未处理前Ni60A合金层的硬度有所提高,磨损形式主要为磨粒磨损和断续的较浅的犁沟磨损,在整个磨损试验过程中磨损失重很小,耐磨性得到提高。     

PLASMA SURFACE ALLOYING OF AGE HIGH SPEED STEEL

１．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏ２３Ｗ１１Ｍｏ７,ａｇｅｉｎｇｈｉｇｈｓｐｅｅｄｓｔｅｅｌ（ＡＨＳＳ）ｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｂａｌｔ,ｉｓｏｆａｓｔｒｏｎｇａｂｉｌｉｔｙｏｆａｇｅｈａｒｄｅｎｉｎｇ,６８９～６９ＨＲＣａｆｔｅｒａｇｅｉｎｇ,ａｈｉｇｈａｎｔｉｔｅｍｐｅｒｓｏｆｔｅｎｉｎｇ,６０～６１ＨＲＣａｆｔｅｒｔｅｍｐｅｒｉｎｇａｔ７００℃ｆｏｒ４ｈ,ａｎｄｈｉｇｈｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈａｒｄｎｅｓｓ,１００ＨｖｍｏｒｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆＭ４２ａｔ６００℃ａｎｄ６５０℃…     

双层辉光等离子表面共渗Cr-Ni-Mo-Co工艺研究

采用双层辉光等离子渗金属技术,在工业纯铁表面渗入Cr,Mo,Co等合金元素,可在其表面形成与沉淀硬化不锈钢合金含量及硬度水平相近的合金层。以SEM等对比研究了不同工艺参数下,等离子渗入合金元素后,合金层表面的微观形貌。通过对比不同温度、源极电压所对应的渗层成分及厚度,选择出最优化的工艺参数:源极电压1 350V,阴极电压510～530V,加热温度1 100℃,保温时间5h。     

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.     

SiC/Ni基合金激光熔覆层磨损性的研究

采用扫描电子显微镜、盘销式摩擦磨损试验机等方法对45钢表面SiC／Ni基合金激光熔覆层的组织和磨损性进行了试验分析。结果表明,激光熔覆后试样从表面至心部可分为熔覆区、结合区、热影响区和基体。熔覆层显微组织以枝状晶和胞状晶为主,结合层以细晶为主,激光熔覆层与基体结合良好。磨损试验结果显示激光熔覆可显著改善钢的耐磨性,SiC／Ni基合金复合熔覆层比Ni基合金熔覆层具有更好的耐磨性;在一定成分范围内,适当提高熔覆层中SiC的含量,可提高材料的耐磨损性能。     

激光熔覆TiC／Ni＋Cr涂层过程中陶瓷相的行为

借助ＳＥＭ、ＴＥＭ对激光熔覆ＴｉＣ／Ｎｉ＋Ｃｒ过程中陶瓷相ＴｉＣ的行为进行了研究。结果表明：未受基体中Ｆｅ扩散影响的熔覆层表层，ＴｉＣ仍保持为完整的六边形截面颗粒。交互扩散区的ＴｉＣ颗粒在凝固应力作用下可能产生裂纹。溶解促进裂纹的萌生和扩展。溶解后的陶瓷相与粘结相交互作用生成（Ｆｅ，Ｃｒ）２３Ｃ６。溶解后的陶瓷相在凝固过程中重新析出，析出的陶瓷相可使涂层强化。     

消失模法高锰钢表面合金化工艺的研究

利用干砂负压消失模铸造工艺对高锰钢表面合金化进行研究,通过正交试验研究合金粉配比、助熔剂和粘结剂含量、合金涂层厚度等因素对表面合金层质量的影响,确定合金化涂料的最佳配比,分析表面合金层的组织和性能。结果表明：表面合金层由表及里分为烧结区、过渡区和熔合区,其外层为耐磨性能较好的烧结区和过渡区,内层为综合性能较好的熔合区,基体为奥氏体组织。     

提高油气水井工具抗冲蚀性能的方法

为提高奥氏体不锈钢等材料加工的油气水井工具在高温、含砂等工况下的抗冲蚀性能,使用钴基金属粉末+10%WC+3%Al为材料,利用激光熔敷技术在1Cr18Ni9Ti工具上制备了钴基金属陶瓷复合熔敷层,并对工具熔覆层进行冲蚀试验. 结果表明,获得的工具表面熔覆层致密均匀,与基体呈冶金结合,熔覆层可以大体分为上垂直于界面生长的平面晶和胞状晶区、向熔池中部过渡为多方向生长的树枝晶区、近表面平行于激光扫描速度方向生长的细小枝晶区. 冲蚀后的钴基熔覆层表面起伏很小,仅分布一些冲蚀凹坑和很小的犁沟,可以有效地提高油气水井工具的冲蚀性能及使用寿命.     

Formation of wear-resistant graphitized layers on the surface of parts from iron and titanium alloys by the method of electric spark alloying

The process of formation of free graphite in the surface layer of specimens from alloys based on iron and titanium by the method of electric spark alloying is described. It is established that a high content of free graphite in the surface layer can be obtained only by feeding it in a powder form (together with the modifying materials) into the zone of electric spark treatment. The wear resistance of the thus graphitized surface layers of steel and titanium alloy specimens increases by a factor of 7–8. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov. No. 7, pp. 23–26, July, 2000.     

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.