激光熔覆WC颗粒增强复合涂层的组织及耐磨性

为了提高TA15钛合金的耐磨性,在TA15钛合金表面利用激光熔覆预置的大粒度WC颗粒与TA15混合粉末层制备WC颗粒增强耐磨复合涂层。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)分析涂层的显微组织,采用X射线衍射(XRD)结合能谱(EDS)对涂层进行物相鉴定,测试涂层在二体磨料磨损及室温干滑动磨损条件下的耐磨损性能并分析磨损机理。结果表明:增强相WC颗粒在涂层中较均匀分布,初生(TiW)C/TiC相和(TiW)C+(Ti,W)共晶组织组成增强相的基体,涂层在二体磨料磨损及干滑动磨损条件下表现出优异的耐磨性能,较钛合金基材耐磨性能提高几十至上百倍;WC颗粒与基体中韧性的高硬相及优异的抗粘着性能对涂层耐磨性起主导作用。     

激光熔敷合金层组织与高温磨损性能的研究

通过显微组织观察及不同成分、不同温度下的高温干摩擦磨损试验，对激光熔敷合金层高温干摩擦磨损性能进行了研究。结果表明，Ni21 20%WC 0.5?O2熔敷层的高温干摩擦磨损性能最好。     

多层氩弧熔敷含TiC颗粒增强涂层的微观组织及耐磨性能

利用多层多道钨极氩弧熔覆技术,熔融预涂于钢基体表面钛铁和石墨混合粉末,可以在普通碳钢表面获得综合性能优异的复合材料表面熔敷层;测试和分析表明,熔敷层微观组织主要由铁素体、低碳马氏体、原位生成的TiC颗粒及碳化物等组成;熔敷层表面硬度达到了HRC 57以上,呈梯度分布特征;滑动磨损试验表明,由于TiC增强颗粒的存在,熔敷层与摩擦副的摩擦系数在磨损过程中不稳定,变化范围较大;TiC颗粒对摩擦的阻碍、钉扎作用大大提高了熔敷层的抗磨损性能,熔敷层磨损体积比基体金属小15～20倍,具有良好的耐磨性能.     

激光熔敷制备高速钢涂层

为了利用高速钢的优良性能,拓展其应用范围、降低使用成本,采用同轴送粉激光熔敷技术,在3mm厚的普通用不锈钢侧面制备高硬度的高速钢耐磨涂层,并对熔敷后的试样进行热处理。分析涂层的显微组织,研究热处理制度对涂层显微硬度的影响,测试涂层的耐磨性能。结果表明:涂层热处理前主要为细小等轴晶,组织为淬火马氏体+残留奥氏体+少量碳化物;热处理后主要为回火马氏体+少量残留奥氏体+大量析出碳化物;获得了最佳热处理参数,热处理后涂层硬度大幅度提高,约为基材的2倍;相同磨损条件下,耐磨涂层的磨损失质量仅为基体的1/5。     

激光熔敷原位合成WC增强铁基复合涂层的组织和性能

利用激光熔敷原位合成技术,以一定比例的Fe、C、W等粉末为熔敷材料,在Q235钢基体上原位反应合成WC颗粒增强型铁基涂层。分别采用OM、SEM、XRD、EDS、显微硬度、摩擦磨损等分析测试方法对熔敷金属的组织、成分和力学性能等进行研究。结果表明:合适的工艺参数下,能够得到无缺陷的与基体冶金结合的熔敷层金属,熔敷层内的硬质相主要为Fe_3W_3C、W_2C和很多晶粒细小WC;W粉颗粒尺寸影响熔敷层中WC的生成量,小尺寸的钨粉颗粒可以生成更多的WC,当W粉颗粒尺寸达到23μm时,出现了细小的六边形的WC形貌;适当提高Cr的含量可以增加熔敷层的硬度,但会减少WC的生成数量。激光熔敷层的硬度相比基体有很大提高,平均硬度可达到921 HV;耐磨性能远高于基体,当出现细小的六边形WC颗粒时,耐磨性能可达到基体的602倍。     

氩弧熔覆制备WC颗粒增强复合涂层及其组织性能研究

采用氩弧熔覆技术,在45号钢表面制备出WC颗粒增强的耐磨复合涂层.通过光学显微镜、SEM、XRD和EDS分析了氩弧熔覆层的显微组织和相组成,并测试了熔覆层的显微硬度和耐磨性能.结果显示,熔覆层枝晶中弥散分布WC和W2C硬质相颗粒,出现Fe(W)固溶体和M6C型化合物,显微硬度(HV0.1)最高可达970,使基体45号钢的耐磨性能有较大提高.     

激光熔覆制备颗粒增强Ni基复合涂层的组织结构

利用横流CO2激光器在45钢表面制备出原位自生TiB2陶瓷颗粒增强Ni基复合材料涂层。XRD分析表明,涂层中存在γ-(Ni,Fe)固溶体及TiB2为主的陶瓷相。利用SEM、EDS、EPMA对涂层微区组织结构进行研究。结果表明,涂层内枝晶组织细小均匀,枝晶内和枝晶间存在明显的组织和成分差异。热影响区是以混合马氏体为主的组织。涂层显微硬度比基体显著提高。     

新型R407C焊条熔敷金属组织与性能研究

国产钢加氢装置用12Cr2Mo1R钢焊条存在主要问题是无法满足-30℃低温冲击韧性和长时间的抗回火脆性要求,长期依赖进口。采用金相显微镜对自主研制的新型R407C焊条熔敷金属显微组织进行观察,应用拉伸、冲击等试验对性能进行测试分析。结果表明:热处理态下的组织为回火贝氏体组织,随着回火参数的增加,晶粒逐渐长大,块状铁素体含量增加,组织逐渐转变为铁素体+碳化物,其强度和韧性逐渐降低;随着焊接热输入增加,焊缝中块状铁素体晶粒增多,其强韧性逐渐降低。     

新型R407C焊条熔敷金属组织与性能研究

国产钢加氢装置用12Cr2Mo1R钢焊条存在主要问题是无法满足-30℃低温冲击韧性和长时间的抗回火脆性要求,长期依赖进口。采用金相显微镜对自主研制的新型R407C焊条熔敷金属显微组织进行观察,应用拉伸、冲击等试验对性能进行测试分析。结果表明:热处理态下的组织为回火贝氏体组织,随着回火参数的增加,晶粒逐渐长大,块状铁素体含量增加,组织逐渐转变为铁素体+碳化物,其强度和韧性逐渐降低;随着焊接热输入增加,焊缝中块状铁素体晶粒增多,其强韧性逐渐降低。     

The effect of volume fraction of WC particles on wear behavior of in-situ WC/Fe composites by spark plasma sintering

Tungsten carbide (WC) particles have been in-situ synthesized through the reaction between tungsten particles and carbide particles by spark plasma sintering (SPS). The composites with different WC content were comparatively observed by the techniques of scanning electron microscopy (SEM), high-resolution transmission electron microscope (HRTEM), X-ray diffraction, hardness and pin-to-disc abrasive wear test. The results showed that the formed WC particles were homogenously distributed in the iron matrix with the size of smaller than 25 μm. Additionally, with the increasing of the WC content, the hardness of composites, the microhardness of matrix and the wear resistance increased, but there was no change significantly between 32 vol% WC/Fe composites and 42 vol% WC/Fe composites. The composites possessed excellent wear resistance comparing the specific wear rate determined in the present work to the martensitic wear-resistant steel under the load of 80 N after a sliding distance of ~ 950 m. The specific wear rate of the martensitic wear-resistant steel was a factor of 24 and 48 times higher than WC/Fe composites, when the content of WC was 32 vol% and 42 vol% in WC/Fe composites, respectively. The main wear mechanism was synthetic of abrasion wear and oxidation wear. The wear performance of 32 vol% WC/Fe composites didn't appear to be much different from 42 vol% WC/Fe composites, due to the WC particles in the 42 vol% composites produced stress concentration easily, which could ultimately induce the creak initiation around WC particles in the subsurface (near wear surface) and propagation to wear surface promoting the breakup of surface film.     

真空变压力浸渗法制备高体积分数SiCp/Al复合材料

采用真空变压力浸渗法制备高体积分数SiCp/Al复合材料。结果表明,真空变压力浸渗法具有良好的渗流和凝固条件,避免了气体和夹杂物的裹入等问题;在压力为0.6 MPa、保压时间为15 min和温度为1 073 K的条件下,成功渗透了振实堆积的单一尺寸SiCp多孔体的最小粒径为17μm;而32μm的SiCp多孔体浸渗后的复合材料中SiCp体积分数达到了60%。在0.4~0.6 MPa和1 073 K的条件下浸渗15 min,可渗透的最小SiCp粒径达到了10μm,其体积分数为56%。经OM、SEM、XRD分析表明,铝液渗透均匀,内部组织致密,无明显的孔洞及夹杂等铸造缺陷,界面无脆性Al4C3相生成。     

类金刚石/碳化钨多层膜的制备及其结构

采用阳极型气体离子源结合非平衡磁控溅射的方法,在单晶硅及Ti6Al4V钛合金基体上制备掺钨类金刚石多层膜(DLC/WC),利用俄歇电子谱(AES)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及X射线衍射(XRD)等对膜层的过渡层、界面及微观结构进行研究。结果表明:所制备的膜层厚2.7μm,硬度高达3 550HV,摩擦因数为0.139,与Ti6Al4V基体结合力为52 N;W主要以纳米晶WC的形式与非晶DLC形成WC/DLC多层膜,该多层膜仍呈现出类金刚石膜的主要特征。     

电子束熔覆WC-CoCr涂层的表面结构以及耐磨性

镍基合金在含氯介质中有着优异的耐蚀性能,但其耐磨性不足。本文首先利用HVOF在Inconel617基体上沉积WC--CoCr涂层,研究了经过电子束重熔获得新的改性层表面形貌以及相成分。电子束处理后,一些喷涂层的结构缺陷得到了改善,涂层空隙减少,晶粒得到了细化,由于生成了高硬度的新相（尤其是Co6W6C相）,熔覆层的显微硬度为1100HV0.3,为基体显微硬度（550HV0.3）的两倍。通过摩擦磨损实验分析,试样相比于基体的滑动磨损行为,其磨损率有着显著的降低,而EDS分析表明,熔覆层内出现了新的元素,基体与涂层达到了良好的冶金结合。此外,熔覆层在盐水中的抗腐蚀能力有所提高。     

激光功率对Ni基WC熔覆层组织和性能的影响

采用半导体激光器,使用预置粉末的方式在Q235钢表面制备了Ni基WC复合涂层。使用扫描电镜、金相显微镜、显微硬度仪等分析了激光功率对熔覆层的宏观形貌、显微组织和性能的影响。结果表明：随着激光功率的提高,熔覆层的宽度、堆积高度和基底熔深均增大;熔覆过程中WC颗粒与Ni基合金之间发生了原子间的扩散,形成了冶金结合,生成了大量的富W、富Cr的碳化物硬质相,使涂层的硬度得到了很大的提高;随着功率的增大熔覆层的组织变的更加细小致密,形成大量的呈集群生长的树枝晶;熔覆层的显微硬度是基体的3~5倍。     

Preparation of Fe-based monodisperse spherical particles with fully glassy phase

In this study, we prepared monodisperse spherical particles of a desired diameter using [(Fe_0.5Co_0.5)_0.75B_0.2Si_0.05]₉₆Nb₄ alloy; the particles were prepared by using an atomization process developed by us. The particles have perfect sphericity and narrow size distribution along with a homogeneous composition. The phase transitions of particles from the fully glassy phase to the crystalline phase via mixed phase structures occurred as the particle diameter was increased; the particles produced in the fully glassy phase in an argon atmosphere had a diameter of less than 300 μm. This allowed the estimation of the intrinsic critical cooling rate for the particles with a fully glassy phase, R_c:R_c varied in the range of 700-900 K/s and depended only on the initial temperature of the alloy melt.     

激光熔覆304不锈钢涂层的工艺及组织

采用预置粉末的方法,在45号钢表面激光熔覆304不锈钢涂层,通过调整各项工艺参数得到了表面平整光滑与基体结合紧密的熔覆层.分析和解释了不同扫描速度对熔覆层及热影响区截面尺寸的影响规律;研究了扫描速度对稀释率的影响.结果表明:当速度为800 mm/min时,稀释率出现极值11.1％,当扫描速度为600 mm/min和1000 mm/min时,稀释率接近于合理值10％;熔覆层由铁素体和奥氏体双相组成,自界面处到顶端逐渐由单一粗大的柱状晶向尺寸为5～8 μm的致密细小的等轴晶过渡;热影响区分为淬火区和正火区,分别由细小针状马氏休组织和细小的铁素体组成,基材由铁素体和珠光体组成.     

球形钴颗粒的制备及吸波性能研究

以CoSO4?H2O为钴源,C4H4KNaO6?H2O为络合剂,N2H4?H2O为还原剂,NaOH为pH调节剂,CTAB为形貌控制剂,通过液相还原法成功制备出了具有特殊形貌的球形钴颗粒。采用扫描电子显微镜（SEM）,X-射线衍射仪（XRD）,振动样品磁强计（VSM）以及矢量网络分析仪对钴颗粒形貌、晶体结构、静磁性能以及微波频段内的电磁参数进行表征。研究表明钴颗粒的比饱和磁化强度为123emu/g, 矫顽力为176Oe。钴颗粒在9.8GHz、15GHz时出现明显介电损耗峰。钴颗粒复磁导率实部随着频率增加逐渐降低,显示了良好的频散特性,而虚部在微波频段内呈现宽化的共振峰,经分析为自然共振和交换共振共同作用所致。根据传输线原理计算反射损耗,发现当厚度为5.5mm时在12.4GHz处得到最大反射损耗-13.2dB,此时有效损耗频宽（≤-10dB）为1.6GHz,制备的钴颗粒具有良好的吸波特性。     

镍基WC等离子弧熔敷层的组织和高温磨损性能

为在15CrMo钢表面采用等离子堆焊含60%WC的镍基合金粉末,对堆焊层的显微组织、硬度和高温耐磨性能进行了试验分析.结果表明,堆焊层焊道成形良好,堆焊层组织致密.堆焊层横截面上WC颗粒分布均匀,WC颗粒的质量分数可达60%以上,堆焊后WC颗粒硬度值基本上仍保持了原有的高硬度,颗粒表面重熔量小.堆焊层具有较高的硬度;原始WC颗粒构成的硬质骨架,加上次生WC的弥散强化作用,使堆焊层具有良好的耐磨料磨损性能,其600℃高温耐磨料磨损性能为45正火钢的5倍以上.     

Synthesis of spherical COA12O4 pigment particles with high reflectivity by polymeric-aerosol pyrolysis

Spherical cobalt blue particles with good reflectivity characteristics were synthesized by spray pyrolysis. Two different spray solutions were prepared to investigate the differences in the morphology and the reflectivity properties of cobalt blue particles. One was an aqueous solution, and the other was a polycation solution that was obtained by chemically modifying the aqueous solution with NH4OH. The cobalt blue particles prepared with the aqueous solution had an irregular morphology after heat treatment at 1000℃ for 2 h. On the contrary, spherical and dense particles were obtained from the polycation solution. The spherical and dense cobalt blue particles showed remarkable improvement in reflectivity compared with that of irregular morphology particles as well as the commercial.