非转移弧层流等离子体射流熔凝铸铁表面耐磨性的研究

对在大气压条件下用非转移弧层流等离子体射流熔凝强化处理的W-Mo-Cu铸铁表面，采用光学显微镜、显微硬度计、磨损试验机、扫描电镜等，观察和测试了熔凝试样的表面层组织、硬度、耐磨性和磨损形貌。结果表明，熔凝后铸铁表面为初晶渗碳体和莱氏体组成的过共晶组织，硬度和耐磨性有了明显的提高。     

氩弧硬化对硼铸铁表面组织和性能的影响

采用氩弧重熔技术在硼铸铁表面进行表面硬化改性处理,研究了钨极氩弧硬化工艺参数对硼铸铁表面组织和性能的影响.结果表明,硼铸铁表面采用氩弧热源淬火时,淬硬层与基体之间过渡区明显,硬化区组织为莱氏体,过渡区组织为马氏体 残留奥氏体 少量石墨.氩弧硬化工艺参数对硬化层的深度、硬度和裂纹率影响较大,工作电流增加或扫描速度减小时,硼铸铁表面硬化层深度增加,硬度降低,裂纹率下降.在保证不出现裂纹的条件下,硬化层表面的硬度值最高可达64 HRC,硬化层显微硬度值最高可达1196 HV0.1,其耐磨性明显高于未经处理和经激光表面处理的硼铸铁.     

大气层流等离子体表面淬火对QT450微观组织及硬度的影响

利用大气层流等离子体对QT450铸铁进行表面淬火,研究了不同扫面速率下大气层流等离子体淬火对铸铁表面去石墨化及石墨形貌的影响。结果表明:随着等离子体扫描速率的增加,淬透深度逐渐下降。金相和SEM图片显示:QT450在等离子体淬火后基体组织无明显变化;淬火层与基体的过渡区域中石墨边缘形貌模糊化,并且有共晶渗碳体和针状马氏体生成;淬火区域的石墨相完全消失,并出现了隐针马氏体、残余奥氏体及渗碳体等新相,材料表层硬度显著提高。     

大气压层流等离子体射流特性及其用于材料表面处理的效果

在大气压条件下产生出能量衰减慢且分布均匀、噪音小的氩和氮氩混合气的层流等离子体射流。与湍流等离子体射流相比,由于对周围冷气体卷吸减少,层流射流在喷射方向的长度可增长６倍。试验表明,只有采用结构合理的等离子枪,综合调控供气和电参数条件,抑制气流的脉动和抖动,才能形成层流等离子体射流。结合数值计算对等离了体气流温度分布的定性分析,说明层流情况下射流径向能量分布集中,轴向温度变化平缓,有利于材料表面处理     

扫描速度对硼铸铁气缸套表面钨极氩弧硬化效果的影响

研究了钨极氩弧扫描速度对硼铸铁表面硬化效果的影响规律。结果表明：扫描速度增加。硬化层宽度、深度减小，而硬度提高，裂纹率增大；硬化层硬度沿层深的分布是从表及里由高而低，在过渡区下降缓慢；沿层宽的分布是层中心最高。向两侧逐渐降低，直至硼铸铁基体达到最低值；在保证不出现裂纹的条件下，硬化层表面的最高硬度值可达61．4HRC，硬化层最高显微硬度值可达1156．4HV0．1；硼铸铁材料采用氩弧热源淬火时。淬硬层与基体之间过渡区明显，硬化区组织为莱氏体，过渡区为马氏体、残余奥氏体和少量石墨。     

层流等离子体金属丝材喷涂工艺研究

利用层流等离子体射流,以普通工程铁丝为喷涂材料,在Q235基体表面制备金属涂层,并利用喷涂系统的参数可调性研究工艺参数对涂层质量的影响.结果表明,利用层流等离子体射流喷涂可以得到具有典型层状结构、氧化较少的致密涂层.     

氩弧重熔对D型石墨铸铁表面耐磨性的影响

D型石墨铸铁因其良好的性能,广泛应用于汽车缸体、缸套、凸轮轴、模具等零部件,在其使用过程中,通常需要具有良好的表面耐磨性。进行了不同重熔电流的D型石墨铸铁氩弧重熔强化工艺对比。利用显微硬度计、磨损实验机测试了表面硬度和磨损现象;利用金相显微镜、扫描电镜分析了重熔电流对重熔层组织与磨损形貌的影响。结果表明:D型石墨铸铁经氩弧重熔后可获得硬度高、耐磨性好的表面强化层;重熔区组织主要有树枝状(M+A')+低温莱氏体(M+A+碳化物);在一定工艺参数范围内,重熔电流90 A、重熔速度3.5 mm/s、气流量在10 L/min时,其耐磨性能达到最佳;D型石墨铸铁氩弧重熔表面的摩擦磨损机制以磨粒磨损为主。     

层流等离子体射流铝合金表面熔覆层中颗粒分布

采用层流等离子体射流在ZL104铝合金表面制备SiCp／Al-Si复合材料熔覆层。结果表明，熔覆层中SiCp颗粒与基体结合良好，但在熔覆层上颗粒分布不均匀，而且多数分布在枝状晶界上。通过提高层流等离子体射流扫描速度，可以显著提高SiCp颗粒在熔覆层中的均匀性。     

SS400钢焊接接头表层组织纳米均一化及硬度均一化处理

采用高能喷丸技术以SS400钢焊接接头的表面层进行处理。利用XRD,TEM,SEM对处理后的表面层进行结构表征,同时测量了高能喷丸引起的硬度变化。结果表明,高能喷丸处理可使焊接接头的表面层形成尺寸均匀、取向随机分布的纳米晶;焊接接头三个区域的纳米层硬度一致,且远高于高能喷丸处理前样品的硬度,实现了SS400钢焊接接头区表层组织纳米均一化和硬度均一化。表面纳米化对材料表面的强化有着重要的贡献。     

穿孔型层流等离子弧焊接残余应力的数值模拟

根据层流等离子体射流的特性,建立了焊接穿孔型热源模型,并采用Abaqus有限元分析软件对穿孔型层流等离子弧焊残余应力进行了数值模拟。结果表明,层流等离子体射流焊后应力要比湍流等离子体射流小很多,为以后的研究奠定了理论基础。     

等离子改性工艺对含硼铸铁组织和性能的影响

针对柴油机气缸套磨损失效现象，采用高能等离子束在常压下快速扫描含硼铸铁气缸套内表面，对缸套内壁进行局部硬化改性处理，获得了高硬度淬火硬化层，分析了等离子改性对硼铸铁汽缸套表面组织的影响，研究表明，工作电流越大、扫描速度越低，硬化区表层残余奥氏体含量越少；在扫描速度不变的情况下，工作电流越大，硬化层深度越大、硬度越高；工作电流不变，扫描速度越低，硬化层深度越大、硬度越高。通过磨损实验对比，可知等离子硬化后的硼铸铁的耐磨性高于含硼铸铁基体，而含硼铸铁基体的耐磨性又高于灰铸铁。     

Interaction between alloying and hardening of cast iron surface

To improve wear resistance of surface will increase the service life of gray cast iron directly.This paper presents that gray cast iron surface coated with alloy powder is locally remelted by TIG arc of increase the wear resistance.The influences of arc current and scanning rate etc on surface properties are found.Under different conditions.the microstructure,hardness and wear resistance of remelted layer are analyzed and measured.The results indicate that the gray cast iron surface can be strengthened by TIG arc local remelting treathent.Especially,surface alloying hardening effect is best and surface properties are improved remarkably.     

硼铸铁缸套QPQ盐浴复合处理的组织和性能研究

利用扫描电子显微镜(SEM)分析了硼铸铁缸套QPQ(淬火-抛光-淬火)处理后的表面形貌、氮化层深度;采用401MVA型显微维氏硬度计测量试样显微硬度;在M-2000型磨损试验机上进行滑动磨损试验;采用10%NaCl水溶液浸泡法对其进行抗蚀性测试。研究结果表明:硼铸铁经QPQ盐浴复合处理后,得到了一定厚度的白亮层和扩散层,使金属零部件表面形成高硬度、高耐磨性能的氮化物层,组织和性能稳定,表层显微硬度最高达到1010HV0.1,是基体显微硬度的3倍以上。耐磨性和抗腐蚀性较渗氮前都有大幅度提高。并用该工艺方法对硼铸铁缸套进行了批量生产,实际应用表明可使硼铸铁缸套使用寿命大大提高,易于推广应用。     

铸铁表面钨极氩弧重熔强化的研究

为了提高铸铁表面的耐磨性,以ＨＴ２００为试验材料,用钨极氩弧对其进行了局部重熔强化的系统研究,提出了相关工艺参数对重熔处理后表层组织和影响规律。同时与镍基自熔合金喷焊及铸铁激冷处理表面强化法做了对比试验,结果表明,铸铁钨极氩弧重熔后激冷后是有效提高其耐磨性,发挥自身潜力,降低成本的一项新工艺。     

磁场强度对重熔层耐磨性的影响

针对稠油泵灰口铸铁壳体内表面由于磨损,使其寿命达不到使用要求的问题,采用钨极氩弧重熔方法来强化铸铁表面,并在此基础上,在外加磁场的作用下,对铸铁表面进行了局部重熔处理,系统地研究了各种条件下磁场强度对重熔层的硬度及耐磨性的影响。找到了其影响规律。并对此进行了系统的理论分析研究。结果表明,引入适当的外加磁场不仅可以促进一次及二次结晶组织的均匀细化,减少了重熔层中的裂纹和气孔等缺陷,而且能够提高重熔层的表面硬度,使重熔层的表面耐磨性也显著增加,材料的表面性能可以得到明显的改善。     

感应淬火对合金铸铁组织与油摩擦性能的影响

目的 优化感应淬火工艺,为提高合金铸铁表面硬度及耐磨性能提供理论依据。方法 通过热力学计算和同步热分析法测试分析了合金铸铁相变规律,并对该材料在6 kW和8 kW功率下进行了2~8 s高频表面淬火。采用扫描电镜(SEM)、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机,研究了不同感应淬火工艺对合金铸铁显微组织、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果 合金铸铁经感应淬火后,组织为珠光体+马氏体+石墨+磷共晶,随加热时间延长,马氏体含量增多,珠光体与磷共晶逐渐减少,直至6 kW/8 s、8 kW/6 s时消失,但是继续延长时间会产生裂纹。硬化区硬度随加热时间增长而提高,峰值为50HRC,二者的关系可用Logistic曲线描述。硬度升高会提升耐磨性,超过一定硬度后,摩擦系数在0.11波动。不同形式的裂纹可以造成磨痕宽度具有不同的变化规律。结论 感应淬火可有效提升合金铸铁的表面硬度及油摩擦性能。     

电火花表面强化工艺对强化层组织性能的影响

采用电火花表面强化设备 ,以硬质材料作为强化电极材料 ,白口铸铁为基体材料 ,研究了电火花表面强化工艺对强化层性能的影响。结果表明 ,选择合适的工艺参数 ,可获得好的强化层表面质量 ,且强化层硬度高 ,耐磨性显著提高。     

铸铁表面的合金及强化方法

提高铸铁表面的耐磨性,直接影响到其使用寿命。针对提高铸铁耐磨性的问题,介绍了用ＴＩＧ电弧对涂敷合金元素的灰口铸铁表面进行局部重熔处理,找出了电弧电流、电弧移动速度等工艺参数对试样表面性能的影响规律。并在不同条件下,对重熔层的相结构、元素分布、显微组织、硬度和耐磨性进行了测试和分析。结果表明,用ＴＩＧ电弧进行重熔处理能使灰口铸铁表面产生多种强化效果,尤其是通过合金化后强化效果更好,使表面性能有很大提