手工电弧堆焊接头组织及微动磨损性能研究

用手工电弧堆焊技术,在基体材料45钢表面上,分别选用CHR237和CHR207两种堆焊焊条在相同的工艺参数下进行堆焊。用光学显微镜和显微硬度计对堆焊金属的显微组织和显微硬度进行了分析,用PLINT型微动磨损试验机考察了基体材料及堆焊层金属在室温条件下的微动磨损行为。结果表明,堆焊金属的显微组织和显微硬度跟焊条的种类,硬质相的类型、数量及其分布有关;其抗微动磨损能力均优于基材45钢,且CHR237堆焊金属的抗微动磨损性能最好。     

不同搅拌桨的耐腐蚀研究

对在高压釜内试验10次后的A~#、B~#、C~#搅拌桨(分别为16Mn钢表面堆焊镍的搅拌桨、16Mn钢表面有陶瓷层的搅拌桨和加强筋结构设计的16Mn钢搅拌桨),通过SEM分析、能谱分析、动电位极化曲线测量对其耐腐蚀性能进行研究。结果表明,三种搅拌桨的腐蚀是由化学腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、氧气气蚀等多种腐蚀共同作用的结果。A~#搅拌桨形成了含有Cr、Ni等元素的紧密的钝化层;B~#由于陶瓷层与基体的结合不紧密,导致表层剥离;C~#搅拌桨加强筋的结构设计弥补了基体材料的部分缺陷。三种搅拌桨耐腐蚀性能的排序为A~#C~#B~#。     

合金化奥氏体中锰钢的研发与耐磨性能

为了提高高锰钢抗高冲击和强凿削磨损能力,在高锰钢的基础上,适当降低碳、锰含量,并加入适量的铬、钼、稀土等元素,研发了奥氏体合金化Mn8钢.常规Mn13钢作为对比试样进行了动载磨料磨损试验及磨损后磨面硬度和磨损质量损失分析,利用X射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等材料测试技术分析了Mn8钢冲击磨损后磨面的相成分、组织形貌和微区成分组成.试验结果表明,Mn8钢奥氏体组织均匀,晶粒较细,碳化物以网状和短链状弥散分布在晶内,其力学性能优于Mn13钢,Mn8钢中添加了适量的铬和钼元素,阻碍了粒状碳化物的聚集,提高了材料的韧性,Mn8钢的耐磨性和硬度随着冲击磨损功的增大而增强.     

大型开坯轧辊用弥散硬化钢焊丝的堆焊

轧辊堆焊技术是轧钢厂降低辊耗,提高轧机作业率,增加产品产量、改善质量、降低生产成本的一项有效的技术措施。本文在吸收国外先进经验的基础上,研制了新型的热轧辊耐磨堆焊材料H25Cr3Mo2MnVA弥散硬化钢焊丝。该焊丝具有良好的焊接性,其堆焊层具有较高的抗热磨损、抗热疲劳性能及良好的加工性能,是一种较为理想的热开坯轧辊堆焊材料。     

异种钢的焊接

前言由于普通低合金钢及其它钢种的普遍推广,产品结构中的钢材品种也随之增多,采用异种钢焊接接头的可能性也就大大增加。在产品结构设计中,各零部件组成部份的工作条件不一样,所选用的材料也不同。例如,换热器的管子需要耐高温,筒体需常温,则管子和筒体可选用不同材料制造。从节约材料出发,如果筒体内部要求耐腐蚀,而底座、支架、吊耳等就可采用普通钢材。其次,在普通碳钢或低合金钢表面堆焊不锈钢的产品也很多,例如,在16Mn、20CrMo9等钢种上堆焊18—8,在15CrMo 上堆焊18～8,在2 1/4Cr—1Mo 上堆焊25—     

自动焊堆焊双相不锈钢2205工艺

对双相不锈钢2205进行堆焊性能分析,采用埋弧焊、焊带D309MoL,对大直径16Mn锻件管板进行过渡层堆焊,采用MIG焊及双相钢焊丝ER2209堆焊复层,并对堆焊试板进行了力学性能试验及耐腐蚀性试验,试验结果满足双相钢2205的使用要求,从而确定了合理的堆焊工艺参数,成功地实现了产品的制造。     

16Mn钢离子渗氮和离子 S-C-N共渗表面摩擦学性能

16Mn钢在离子渗氮基础上采用S-C-N的离子共渗技术制备出一层硫化物层，在半润滑条件下，以LY12铝合金圆环为对摩下试样，分别与16Mn钢表面渗碳和渗硫试样进行对摩试验；采用了GCr15钢为对摩下试样来测定16Mn钢表面渗碳和渗硫试样的磨损规律：用扫描电子显微镜，EDAX和XRD对磨损试样的磨痕形貌及成分做了分析。结果表明：与渗硫试样对摩的LY12铝合金圆环的表面粗糙度、磨损率、平均摩擦系数以及摩擦系数波动的幅度都比与渗碳试样对摩的要低；与LY12铝合金对摩过程中，渗硫层能够有效地避免粘着磨损，并且GCr15钢对摩过程中，渗硫层能够有效地降低16Mn钢的磨损程度。     

轧机梅花接轴修复新方法

介绍轧机梅花接轴的梅花瓣部位磨损后。采用新焊补材料和预热接轴进行堆焊,而后低温回火加缓冷的新修补方法,达到减少工作磨损、使用寿命提高一倍、经济效益显著的效果。     

羌族竞技推杆的选材与耐磨性能研究

对8种牌号的钢制推杆进行了磨料磨损试验,考察了材料在相同磨损条件下的失重量、相对耐磨性和磨损形貌,并分析了硬度与耐磨性之间的关系。结果表明,50CrV4钢的相对耐磨性最好,而30CrMo、35、25CrMo钢的相对耐磨性都达到了1.6以上,可以作为优质竞技推杆的选材;30CrMo、50CrMo4、35、25CrMo和65Mn钢的磨损机制主要为切削磨损,45、16Mn和Q235钢的磨损机制主要为切削磨损+剥落磨损;随着不同牌号推杆的硬度的提高,磨损失重量呈现逐渐降低的趋势,相对耐磨性呈现逐渐升高的趋势,这主要与钢制推杆的显微组织有关。     

Ni-Ti-Cr-C系熔覆层对电厂排粉机叶轮叶片的延寿研究

以NiCr箔、Cr2C3粉、Ti粉、C粉等为原料自制了焊条,利用氩弧熔覆的方法在16Mn钢上制备了Ni-Ti-Cr-C系熔覆层,研究了熔覆层的相组成、组织结构、成分分布和断面显微硬度的分布.对熔覆层进行了冲蚀磨损实验,并对比了在不同温度、攻角条件下,熔覆层与16Mn钢、高铬铸铁材料的冲蚀性能.结果表明:熔覆层由Ni基固...     

氧乙炔火焰喷焊镍基复合涂层的显微组织和腐蚀性能研究

目的 研究Ni60和Ni60WC喷焊涂层的显微组织、防腐和耐磨性能及其腐蚀机理,为恶劣工况下服役的零件选择合适的喷焊涂层提供参考.方法 采用氧乙炔火焰喷焊工艺在16Mn钢基体上制备Ni60和Ni60WC涂层,用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电子显微镜分析了喷焊涂层的相结构和显微组织,并采用电化学工作站、盐雾腐蚀试验机、磨粒磨损试验机测试了两种喷焊涂层的防腐和耐磨性能.结果 喷焊层与基体间都存在冶金结合层和热影响区,Ni60涂层的显微组织为NiCr固溶体基体上弥散分布着大量细小粒状和杆状碳化物和硼化物.Ni60WC喷焊涂层组织中,除了具有与Ni60涂层类似的基体相和细颗粒硬质相外,还较均匀地分布着不同尺寸的WC颗粒.Ni60和Ni60WC涂层的磨损率分别为16Mn钢的8.3％和2.3％,自腐蚀电流密度分别为16Mn钢的1.0％和7.6％.另外,基体相和硬质相之间的电偶腐蚀是两种镍基喷焊涂层的主要腐蚀机理.结论 这两种镍基喷焊涂层均能显著提高16Mn钢的抗磨和防腐性能,其中,Ni60喷焊涂层耐腐蚀性更好,Ni60WC喷焊涂层耐磨损性能更好.     

低碳钢电弧熔覆增材层摩擦磨损及抗腐蚀性能

目的 针对低碳钢零件的破损失效采用TIG焊电弧熔覆增材制造工艺,研究低碳钢电弧熔覆修复使其达到再制造零件性能要求的可行性,为实现TIG焊修复应用提供保证。方法 通过TIG焊熔覆在低碳钢坡口处,对熔覆接头的显微组织进行分析,并测试修复后的增材层表面硬度性能。使用Nanovea Tribometer摩擦磨损仪和NanoveaPS50表面轮廓仪,对基体和增材层进行摩擦性能测试,并表征摩擦磨损后的表面形貌,探究磨损机理。采用电化学工作站对基体和增材层的腐蚀性能进行分析。结果 修复后的增材层显微硬度（220.17HV）高于基体且其摩擦性能和腐蚀性能优于基体,随着磨损载荷的增加,增材层的摩擦系数逐渐降低,磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。增材层表面组织均匀细小,在NaCl溶液中点蚀坑小且分散,增材层的腐蚀电流密度（1.8349×10-6 A/cm2）小于基体的腐蚀电流密度（6.5251×10-5 A/cm2）,增材层表面的抗腐蚀能力明显提高。结论 电弧熔覆低碳钢可满足低碳钢零部件现场电弧快速修复对再制造性能的要求,实现了低碳钢破损零部件的表面修复与强化。     

超高锰钢耐磨性及其冲击磨料磨损行为的研究

通过动载荷冲击磨料磨损试验及磨损后磨面硬度测量,利用SEM和TEM观察磨损表面形貌和磨损亚表层组织,研究了超高锰钢的耐磨性和冲击磨料磨损行为.结果表明,冲击功为0.5 J和1.0 J时,碳含量较低的超高锰钢耐磨性与普通Mn13相当,碳含量较高的超高锰钢耐磨性高于普通Mn13;冲击功为2.0 J时,超高锰钢具有好的耐磨性,是普通Mn13的1.21倍,磨面硬度较高.超高锰钢冲击磨料磨损后磨损亚表层的变形组织主要由高密度位错和变形带组成,磨损亚表层的变形带相互交叉、截割.依据实际工况条件,加工硬化和冲击韧度适当配合的超高锰钢耐磨性良好.     

钎焊法制备硬质颗粒复合材料的耐磨性和磨损机理

为了提高硬质颗粒复合合金材料的耐磨性并揭示其与界面结合、微观组织及磨损机理之间的关系,本文设计并通过钎焊法,在普通铸钢件表面制得了厚度可达30mm的WC颗粒增强铜基合金覆层,测试分析了上述各种因素对此覆层耐磨性的影响.力学性能测试表明:该覆层与钢母体结合强固,且具有良好的综合性能.SEM观察和能谱分析说明:复合合金层组织由弥散强化铜基合金基体与WC颗粒相组成,且二者形成了强有力的反应性结合.磨料磨损试验证明:该复合合金在二体和三体磨损条件下均有较高的耐磨性,与低合金钢的切削和犁沟变形应变疲劳以及高铬铸铁的切削磨损机理不同,该复合合金与切削及脆性剥落两大磨损机理相对应.     

激光熔覆镍基合金的耐磨耐蚀性研究

用激光熔覆和火焰重熔方法在 35CrMo调质钢表面分别熔覆上一层Ni45、Ni35合金。用电化学方法和应力腐蚀试验测定了熔覆层耐蚀性。试验结果表明 ,激光熔覆层组织的耐磨性和抗腐蚀性较火焰重熔后组织的有很大提高。其中激光熔覆Ni45粉末的熔覆层组织的耐磨、耐蚀性最好     

低合金高强度耐磨钢的冲蚀磨损性能研究

研究了3种低合金高强度耐磨钢(NM400、NM500和高碳钢65Mn)淬火后组织、性能和析出物情况,以及在不同角度和压力下的冲蚀磨损性能和磨损机理。结果表明:3种耐磨钢的组织均为马氏体,其中NM400和NM500为板条马氏体组织,而高碳钢65Mn则主要为片状马氏体组织。冲蚀磨损试验表明:在较小的冲蚀角度下,3种耐磨钢的冲蚀磨损性能主要与材料的硬度有关,但是在较大的冲蚀角度下,3种耐磨钢的冲蚀磨损性能除了与硬度有一定关系外,还与材料的塑韧性有较大关系。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层在NaOH 溶液中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能

目的 分析超音速火焰喷涂制备的Cr3C2-NiCr涂层在碱性环境中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能,揭示涂层腐蚀及冲蚀腐蚀磨损失效机制。方法 利用超音速火焰喷涂技术在45#钢表面制备Cr3C2-NiCr金属陶瓷涂层,采用光学显微镜、显微硬度仪、碱性环境腐蚀性能试验台、电化学分析仪、冲蚀腐蚀磨损试验机、电子天平、扫描电子显微镜,分别对组织结构、显微硬度、碱性环境下耐蚀性能、耐冲蚀腐蚀磨损性能、冲蚀腐蚀磨损损失质量及表面形貌进行测试。结果 Cr3C2-NiCr涂层呈典型层状结构,内部随机分布着孔隙及氧化物,涂层孔隙率及显微硬度平均值分别为1.3%和817HV0.1。在pH=11的NaOH溶液中,涂层的电化学腐蚀电位为-0.38 V,腐蚀反应生成的氧化物可有效阻止腐蚀继续进行,长期浸泡过程中,腐蚀介质通过裂纹或穿透性孔隙渗入涂层内部直至基体表面,并发生腐蚀反应,形成的腐蚀产物逐渐累积并排出至涂层表面,最终形成体积较大且呈团絮状的腐蚀产物。在碱性腐蚀环境下,腐蚀介质加剧冲蚀磨损中的材料消耗。相同条件下,涂层腐蚀冲蚀磨损损失质量明显小于基体材料,涂层的冲蚀腐蚀磨损失效机制主要有腐蚀产物脱落、硬质颗粒剥落、粘结相磨耗、缺陷处因疲劳裂纹整体脱落。结论 在碱性环境中,Cr3C2-NiCr涂层具有较强的耐腐蚀性能,腐蚀介质能加快涂层冲蚀磨损进程,磨损后表面为非光滑表面,使涂层具有较优的抗冲蚀磨损性能,故Cr3C2-NiCr涂层可显著改善基体表面的综合使用性能。     

TD盐浴渗钒覆层的耐磨性研究

通过硬度测试和磨损试验,研究了碳化钒覆层前后Cr12MoV表面的硬度和耐磨性的变化,分析了表面覆层磨损机制。结果表明,硬度和耐磨性均有明显提高,其磨损机制为疲劳剥落磨损。     

氩弧熔敷原位合成(Ti,Nb)C增强金属基复合涂层组织与抗磨性能

以钛粉、碳粉、铌粉和Ni60A粉末为原料,利用氩弧熔敷技术在16Mn钢基材表面成功制备出镍基增强相复合涂层,应用OM,SEM,XRD对复合涂层的显微组织和物相进行了分析,并测试了不同载荷作用下的磨损性能.结果表明,熔敷层与基体结合无气孔、裂纹等缺陷,呈冶金结合,复合涂层物相由（Ti,Nb）C颗粒、γ-Ni奥氏体枝晶和枝晶间的Cr23C6共晶组织组成.随着载荷增加复合涂层磨损质量损失缓慢增大,16Mn钢磨损质量损失迅速增大,熔敷涂层的耐磨性较基体提高近11倍,其磨损机制主要为擦伤式磨损.