微米WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的微米WC增强Ni60A合金复合涂层.用MLS-225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨性能,利用SEM,XRD观察并分析了涂层的显微组织和磨损表面形貌.结果表明,在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,当WC含量少于30%时,WC分布不均匀,主要集中于涂层的中部,涂层中Cr7C3相以粗大的六方状和长条状存在,不利于涂层耐磨性的提高;当WC含量达到50%时,Ni基合金中加入WC的含量达到了合适比例,耐磨性最佳,相对耐磨性为Ni60A涂层的6.5倍;当WC含量达到60%时,涂层的硬度最高,但出现了较多的孔洞,大量未熔的WC颗粒在磨粒的反复作用下剥落形成了大的剥落坑,导致耐磨性下降.涂层与基体实现了冶金结合,涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

高频感应熔覆Ni60合金粉末涂层的研究

研究了用3种方法制备的Ni60合金粉末涂层的显微组织和腐蚀特性，其中用第1种冷涂法制备预涂层，再经高频感应熔覆的方法比用第2种氧—乙炔喷涂法制备预涂层，然后用高频感应熔覆的方法经济实用。这两种方法所制备的涂层性能接近，组织均匀细致，有丰富的增强耐磨性的硬质相，显微结构和抗腐蚀性明显优于第3种用氧—乙炔喷焊制备的涂层。总之，冷预涂加高频熔覆法优于氧—乙炔预涂加高频熔覆法，高频感应熔覆法优于氧—乙炔喷焊法。     

加热时间对高频感应熔覆 Ni 45 B 合金涂层的影响

采用高频感应熔覆的方法,制备了两种熔覆加热时间不同的Ni45B合金涂层,并分析了涂层的显微组织结构和主要成分。结果表明:延长加热时间,可以增强涂层元素与基体元素的相互扩散,使过渡层宽度增加,还可以使涂层中各种元素的分布更加均匀;加热时间短的涂层中分布着大量白斑,这是铬元素在涂层中发生聚集而形成的,随着加热时间的延长,铬元素均匀地分散到涂层中,白斑消失;加热时间长的涂层,由于杂质和气泡有充足的时间上浮,因此缺陷明显较少。     

粘结剂对高频感应熔覆涂层的影响

采用高频感应熔覆的方法在45钢上熔覆镍基合金涂层,利用SEM观察涂层的显微组织结构,用X射线衍射仪分析涂层中的相结构,用显微硬度计测量涂层的硬度梯度,并研究了松香和松节油的混合物以及水玻璃两种粘结剂对涂层的影响。结果表明:两种粘结剂粘附的Ni45B合金粉末在高频感应熔覆时,均未产生剥落现象,涂层致密,缺陷很少;粘结剂对涂层的影响不明显,在涂层与基体之间形成了扩散转移层,认为两种粘结剂用于高频感应熔覆冷预涂均性能良好。     

高频感应熔覆铁基涂层组织的研究

采用高频感应熔覆技术在低碳钢表面熔覆了一层铁基耐磨涂层,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对熔覆涂层的微观组织形貌进行了分析.结果表明:采用高频感应熔覆技术能制得冶金结合性能良好的铁基涂层,熔覆涂层的组织由大量的γ-(Cr-Ni-Fe-C)合金固溶体相和CrB,Cr2B,Cr23 C6,Cr7 C3,Fe3C等硼化物、碳化...     

碳化钨含量对高频感应熔覆涂层组织及性能的影响

采用高频感应熔覆的方法制备了两种不同碳化钨含量的镍基合金-WC复合涂层。采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和显微硬度计等对涂层的显微组织结构、成分和显微硬度进行了分析,通过磨损试验研究了不同WC含量涂层的耐磨性。试验结果表明,高频感应熔覆未产生剥落现象,在涂层与基体之间形成扩散结合层。10wt%的WC含量涂层的显微硬度和耐磨性能都要优于5wt%的WC含量的涂层。     

真空高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层的耐蚀性

在不同的WC质量分数和不同的熔融状态下,用真空高频感应熔覆法制得Ni60-WC复合涂层,分析复合涂层的化学成分和组织形貌,研究WC质量分数和熔融状态对高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层耐蚀性的影响。结果表明:复合涂层具有优良的耐蚀性能,其中在盐酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的100倍左右,在硫酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的20倍左右。在同种腐蚀溶液中的复合涂层材料耐蚀性一般随着WC质量分数的增加而降低。刚熔状态比过熔状态耐蚀性能要好,这是由于合金粉末中含有耐腐蚀元素Ni、Cr等,提高了涂层的耐蚀性。但随着熔烧时间的延长,涂层与基体之间产生扩散,涂层中Fe元素质量分数增加,腐蚀元素Ni、Cr的质量分数相对减少,导致涂层的耐蚀性降低。     

感应熔覆镍基合金粉末涂层工艺和性能研究

用高频感应设备和中频感应设备分别制备感应熔覆镍基合金粉涂层，试验了不同截面形状感应器和不同工艺参数下的熔覆过程。对高频感应和中频感应Ni60涂层的组织结构以及抗蚀性。抗磨损等性能作了比较。结果表明，高频感应比中频感应致热快，涂层内贫铬组织少，基体热影响小；感应熔覆前需预热200℃且采用单匝圆截面感应器；高频感应Ni60涂层抗蚀性高于氧-乙炔喷焊层；GNi-WC25高频感应涂层耐磨性高于激光熔覆层和氧-乙炔喷焊层。     

激光熔覆WC增强Ni基复合涂层的研究进展

激光熔覆是一种新型表面改性技术,具有能量密度高、稀释率可控、涂层与基体呈现良好的冶金结合等优点,且快热快冷的特性有利于在基材表面形成具有细小致密组织的涂层,从而获得耐磨耐蚀等优异性能.WC增强Ni基复合涂层因兼具陶瓷材料优异的耐高温、耐磨性和金属材料良好的强韧性,近些年成为激光熔覆研究领域的热点.综述了激光熔覆WC增强...     

高频感应熔覆铁基合金涂层组织及性能研究

采用高频感应加热熔覆方法在低碳钢基体上制备了铁基合金涂层;利用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪观察分析了涂层合金的显微组织结构,并对涂层合金进行耐磨性测试.结果表明:涂层合金与基体之间为冶金结合.组织为致密的放射状组织上分布着大量块状、条状的共晶体.放射状组织为马氏体相和γ合金固溶体相的混合组织上均匀覆盖着的大最的花状和枝品状共晶体.涂层具有较高的硬度和较好的耐磨性.     

感应熔覆Ni60涂层显微组织及耐蚀性

利用两步法,感应熔覆制备了内、外壁Ni60合金涂层钢管.研究了熔覆涂层腐蚀前、后截面显微组织以及腐蚀产物膜的微观形貌特征,利用失重法测量了涂层盐雾、CO2腐蚀速率,定量评价了熔覆涂层的耐腐蚀性能.结果表明:熔覆Ni60涂层全致密,内部均匀分布大量碳化物、硼化物硬质点,涂层与基体之间冶金结合,界面处互扩散区宽度约为8 μm.熔覆Ni60涂层对基体有较好的防腐保护作用,盐雾腐蚀环境下出现锈斑的时间大于150 h,平均腐蚀速率为0.75 g/(m2· h),涂层动态CO2腐蚀相对静态CO2腐蚀更加剧烈,实验温度348 K时,静态腐蚀速率为0.78 g/(m2·h),动态腐蚀速率为1.02 g/(m2·h).     

铸铁表面感应加热熔覆Zn的研究

采用快速感应加热技术对铸铁表面锌熔覆的工艺、熔覆层组织、熔覆层与基体之间界面等进行了研究,并用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等对熔覆层及其界面进行了分析。试验结果表明,感应加热熔覆速度快,热影响区小,熔覆层的组织均匀细致,表面光滑平整。由于在熔覆层与界面处锌与铁形成FeZn6.67和FeZn15等Fe—Zn化合物,所以熔覆层与基体之间可以获得结合强度比较高的冶金结合。     

时效处理对高频感应熔覆TiC/Ni复合涂层的组织及性能影响

为了改善抽油杆材料的表面性能,采用高频感应熔覆技术在其表面制备了TiC/Ni复合涂层。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等研究了涂层经固溶及不同时间时效处理后的显微组织及物相组成,并利用显微硬度计及摩擦磨损实验测试了时效后涂层的性能变化。结果表明:经固溶时效后的涂层并未出现明显缺陷,涂层主要以γ-Ni固溶体、Ni的化合物、CrB、碳化物以及δ相等硬质颗粒组成;时效后涂层的最大硬度达到928.2 HV0.2,相比时效前提高了4%,最低磨损量为48.9 mg,比基材减少了62%,在时效4 h后,涂层的综合性能最好。     

高频脉冲电沉积改善Ni镀层的组织和性能

采用高频脉冲电沉积制备纳米Ni镀层,研究高频脉冲频率对纳米Ni镀层组织、腐蚀性能和摩擦性能的影响;室温下,在含50 μg/g Cl-的氯化钾溶液中通过测试Ni镀层的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究其腐蚀性能.结果表明:在实验脉冲频率范围内(30～100kHz),提高脉冲频率,可使Ni镀层晶粒细化;电极过程的转移电阻从30 kHz时沉积Ni镀层的1.97× 10<'4>Ω·cm<'2>增大到100kHz时的6.56×10<'4> Ω·cm<'2>,自腐蚀电位从一551.41 mV正移到-420.28 mV,这表明高频沉积的Ni镀层晶粒更细小,致密性更高,因而耐蚀性更强.摩擦试验结果表明:摩擦因数由30 kHz时沉积Ni镀层的0.39降低到100 kHz时的0.25,说明高频沉积的Ni镀层具有更强的耐磨性;镀层晶粒细化、较高的致密性和硬度是耐磨性提高的主要原因.     

原位生成WC/TaC复合激光熔覆层组织研究

利用激光熔覆技术,将氧化钽和石墨的混合粉末添加到Ni60包WC的镍基合金粉末中,成功制备了TaC/WC复合涂层。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器分析了镍基合金复合涂层横断面的显微组织,并对其硬度进行研究分析。结果显示在基体与涂层之间形成了良好的冶金结合,复合涂层不仅含有γ-Ni树枝晶、W₂C、M₇C₃、以及大量的弥散分布的TaC颗粒。复合涂层的硬度可达HV965,是Ni60涂层的1.3倍,主要是因为TaC颗粒的分布促使其内部组织结构改变以及相变引起的硬度上升。     

感应熔覆Invar36/Ni60复合涂层的温度场模拟及试验验证

采用有限元方法模拟了感应熔覆Invar36/Ni60复合涂层的温度场,并进行了试验验证,分析了不同工艺参数对温度分布的影响规律,研究了温度分布与涂层质量的关系。模拟结果表明:Invar36/Ni60复合涂层温度场的最高温度出现在基体表层附近,电流密度和电源频率是影响温度场的主要因素,Invar36含量的增加会使涂层温度出现小幅下降,并使涂层内外温度差增大。为提高熔覆成功率并减少裂纹缺陷,涂层内部的温度需控制在1430~1600 ℃,对涂层进行加热时,应选择2.0×10⁷ A/m²或更低一些的电流密度,加热时间控制在24~28 s之间。     

纯铜基体上激光熔覆Ni60A涂层的试验研究

为了提高铜质结晶器的耐磨性和耐蚀性,在纯铜基体上进行了激光熔覆Ni60A涂层的试验研究.对熔覆层和熔覆层与基体结合区的形貌和微观组织进行了研究.对熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行了测定.结果表明,熔覆层呈典型的快速凝固特征,组织良好,可以对基体提供强防护作用;熔覆层与基体元素相互渗透和稀释,得到了具有良好冶金结合与致密度的过渡区,而且基体稀释率很小;通过此表面改性处理可明显提高基体的耐磨性和耐蚀性.     

TC4钛合金表面激光熔覆WC增强镍基复合涂层的组织及耐磨性

为提高TC4钛合金的耐磨性,利用激光熔覆技术(laser cladding,LC)在TC4钛合金表面制备Ni60+50%WC(体积分数)和deloro22(d22)粉末打底+(Ni60+50%WC)2种耐磨复合涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)来表征涂层的微观结构和物相组成;使用HV-1000显微维氏硬度计、HRS-2M型高速往复摩擦磨损试验机和WDW-100D电子万能试验机来分析涂层的性能。结果表明:2种涂层均由W₂C、TiC、Ni₁₇W₃、Ni₃Ti和Ti_xW_1-x相组成,2种涂层不仅与基体呈现出优异的冶金结合,而且组织均匀致密,没有裂纹瑕疵;由于涂层中存在着原位合成的硬质相和细晶强化共同作用使得涂层硬度显著提高,约为TC4基体的2.82倍;2种涂层的摩擦系数(COF)和磨损量都远低于TC4钛合金基体;Ni60+50%WC复合涂层和d22粉末打底+(Ni60+50%WC)复合涂层的抗剪切结合强度分别为188....