耐热钢表面激光熔覆Co基合金涂层的高温性能

采用高功率CO2激光器在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面激光熔覆Co基合金,研究了改性层的组织及在75%Na2SO4+25%NaCl混合盐中的热腐蚀性能.结果表明,Co基合金激光改性层组织细密,其中的Co、Cr元素在涂盐热腐蚀条件下促进了保护性氧化膜CoO、CoO•Cr2O3的形成,显著改善了1Cr18Ni9Ti不锈钢的高温热腐蚀性能.     

6061Al合金表面激光熔覆Ni基合金的组织及性能

将NiCrBSi合金粉末预涂于6061Al合金表面，采用高功率连续波2kWNd-YAG激光器进行激光表面熔覆处理。试验结果表明，铝合金对于波长1．06gm的激光具有很高的吸收率，选用合适的激光加工工艺参数和Ar气保护，可在铝合金表面获得致密的Ni—Al合金激光表面改性层，熔覆层的组织以Ni-Al金属间化合物为主，改性层的硬度Hv高达9000MPa以上，且与基体呈现良好的冶金结合。在3．5％NaCl水溶液中的阳极极化曲线测定及摩擦磨损试验结果表明，Ni基合金改性层明显改善了6061Al合金的电化学腐蚀及摩擦磨损性能。     

激光熔覆Co基合金＋W工艺与组织结构特征研究

利用２ｋＷ的ＣＯ２激光器在Ｑ２３５钢表面熔覆Ｃｏ基合金＋Ｗ混合粉末,能够获得外观质量良好的熔覆层。激光熔覆所需最小比能随Ｗ含量的增加而增大。熔覆层的组织由γ‘－Ｃｏ枝状晶及枝晶间γ’－Ｃｏ和Ｍ７Ｃ３共晶组成,没有发现Ｗ颗粒。分析结果表明,Ｗ颗粒在Ｃｏ基合金熔体中溶解,并在Ｃｏ基合金凝固后固溶于γ‘－Ｃｏ。由于Ｗ溶解反应有热,因而使激光熔覆所需能量增加。     

Ni基高温合金表面激光熔覆Co基合金的组织

采用横流CO2 激光 ,在Ni基高温合金表面激光熔覆H gan sCo钴基非自熔性合金粉末 ,制备了无缺陷的涂层。利用光学显微镜、扫描电镜及附件 (EDS)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪分析了Co钴基合金熔覆层的组织结构 ,比较了熔覆层两道之间搭接重熔区与非重熔区的组织特征。结果表明 ,熔覆层的初生相为γ -Co枝晶 ,枝晶间为γ -Co Cr2 3C6 共晶 ;熔覆层与基体交界具有快速定向凝固特征 ,晶粒生长方向为垂直于界面 ,而表层则倾向于平行激光扫描方向 ;熔覆层两道搭接重熔区界面部分晶粒的结晶方向继承了第一道的结晶方向     

激光熔覆镍基合金涂层及其应用研究

采用激光熔覆技术在４５钢表面获得镍基合金涂层。研究了激光熔覆涂层工艺、熔覆层的组织结构、硬度和腐蚀－冲蚀磨损特性,并用２Ｃｒ１３不锈钢进行了腐蚀－冲蚀磨损对比试验。激光熔覆镍基合作层已经成功地应用于矿用渣浆泵的平衡盘等零件。     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金涂层的耐磨性能

为了提高涡轮叶尖端部的耐磨性能,以钴基合金粉末为涂层原材料,利用CO2激光器,在镍基合金表面上熔覆了优质耐磨涂层.采用销盘式摩擦磨损试验机进行了镍基合金及激光熔覆涂层的干摩擦磨损试验.试验结果表明,镍基合金的平均摩擦系数为0.48,钴基合金涂层的平均摩擦系数为0.30,钴基合金涂层的平均磨损量低于镍基合金材料,说明钴基合金涂层具有较高的耐磨性.     

热作模具钢表面激光熔覆Stellite X-40钴基合金

利用2KWCO2连续激光在H13热作模具钢表面熔覆Steun X-40钴基合金,选择最佳的交互作用时间进行激光熔覆处理,可获得均匀细小的熔覆层组织。采用光学显微镜、扫描电子显微镜,X射线衍射仪、磨损试验机及动电位极化技术对熔覆层的组织结构、元素分布、磨损性能及电化学腐蚀性能进行了系统研究：结果表明,H13热作模具钢经激光熔覆SteuiteX-40钴基合金后,其抗磨损及腐蚀性能得到明显改善,经生产实际应用寿命考核,采用激光熔覆处理的H13钢模具,使用寿命提高3倍以上。     

双相不锈钢表面激光熔覆钴基合金组织和性能研究

目的提高2205双相不锈钢的耐磨性和耐腐蚀性能。方法采用激光熔覆技术,在2205双相不锈钢基体表面制备钴基合金熔覆层。用X射线衍射仪、光学显微镜检测钴基合金熔覆层的相组成和显微组织,用能谱仪测定熔覆层和基体界面区域的Fe和Cr元素分布,确定熔覆层界面过渡区域的宽度。用显微硬度计和湿砂磨粒磨损试验机,测试熔覆层硬度和耐磨性能。采用扫描电镜观察摩擦表面的磨损特性,分析钴基合金熔覆层的磨损机理。用电化学工作站测试熔覆层的电化学腐蚀特性,并用2205双相不锈钢作为对比试样做相应的性能试验。结果熔覆层由γ-Co固溶体和少量的Cr7C3、Cr2Ni3化合物相组成,界面处的熔覆层相组织是少量的平面晶和胞状晶,其他区域是发达的树枝晶。由于熔覆层由多道搭接和多层熔覆形成,树枝晶生长有方向性,但不是成固定的方向,并出现明显的分层现象。熔覆层过渡区范围为50μm左右,熔覆层平均显微硬度达477HV(0.1),远高于2205双相不锈钢基体(265HV(0.1))。当磨程达到3354m时,熔覆层的质量损失仅为10.3 mg,约为基体质量损失的1/3。在3.5%NaCl溶液中,熔覆层具有较高的极化电阻与电荷转移电阻和较小的自腐蚀电流。结论熔覆层组织致密,无气孔、裂纹等缺陷,与基体呈良好的冶金结合,钴基合金熔覆层具有良好的耐磨粒磨损性能和耐腐蚀性能。     

激光熔覆钴基合金的凝固组织特征及性能研究

利用电子显微技术和力学性能测试,研究了Q235低碳钢基体上激光熔覆Co基合金的凝固组织及其形成过程,讨论了熔覆层合金成分和显微硬度变化规律。结果表明,基体和熔覆层之间形成了良好的冶金结合。熔覆区的组织不均匀,。随着距交界面距离的增加,由胞状晶和逆热流方向外延生长的粗大树枝晶变为较细小的树枝晶,最终过渡到表层的细小树枝晶和等轴晶,熔覆层断口以沿晶断裂为主,激光熔覆对合金成分的稀释作用小。     

钛合金表面激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织与耐磨性

以Cr-Ni-Si合金粉末为原料、利用激光熔敷技术在钛合金表面上制得了Cr13Ni5Si2基金属硅化物冶金涂层，在于滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能。结果表明，激光熔敷Cr13Ni5Si2基金属硅化物涂层组织主要由Cr13Ni5Si2初生树枝品及少量Cr13Ni5Si2／Cr13Ni5Si2共晶组成，涂层在干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能。     

钛合金表面激光熔覆TiN-Ni基合金复合涂层的组织和磨损性能

以TiN和NiCrBSi合金混合粉末为原料，采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备出TiN颗粒增强Ni基合金涂层。利用XRD，SEM和TEM等分析了激光熔覆层的相组成及微观组织，并测试了激光熔覆层的显微硬度和磨损性能。结果表明，激光熔覆层由熔覆区和稀释区2个区域组成，熔覆区的组织是在γ-Ni树枝晶和γ-Ni＋Ni3B层片状共晶的基体上均匀地分布着TiN颗粒和针状尬3C6相，显微硬度在9000MPa-12000MPa之间.稀释区为基底TC4合金和熔覆材料Ni基合金的混合凝固区，呈胞状晶和树枝晶形态。激光熔覆层中存在颗粒强化、细晶强化和固溶强化等多种强化作用，大幅度地提高了TC4合金的耐磨性能。     

激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si金属硅化物复合材料涂层组织与高温耐磨性

以Cr-Si-Ni高纯预合金化粉末为原料、利用激光熔敷技术在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti表面上制得了以金属硅化物Cr3Si为增强相、以复杂多元金属硅化物Cr-Ni-Si为基体的快速凝固金属硅化物复合材料冶金涂层，分析了该涂层的显微组织，在高温滑动磨损条件下测试了其耐磨性能。研究结果表明，Cr3Si金属硅化物的体积分数对激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si复合材料涂层的硬度和高温耐磨性有显著影响。由于涂层中硬质耐磨相Cr3Si的抗磨骨干作用，在高温滑动磨损条件下该涂层具有优良的耐磨性能。     

钛合金表面激光熔敷Ti2Ni3Si/NiTi耐磨涂层组织与耐磨性能

以Ti-50Ni-10Si合金粉末为原料，利用激光熔敷技术在钛合金BT9基材表面制得由Ti2Ni3Si初生树枝晶和枝晶间Ti2Ni3Si／NiTi共晶组织组成的耐磨材料涂层，研究了涂层的显微组织及室温耐磨性能。结果表明，该涂层在室温干滑动磨损条件下具有优异的耐磨性能和良好的载荷特性。     

Mo,CeO2对镍基合金激光熔覆层组织及性能影响

在镍基合金中分别添加Mo和CeO2,通过激光熔覆在45CrNi钢表面制备了3种熔覆层.利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和磨粒磨损试验机对熔覆层的显微组织及磨粒磨损性能进行了研究.结果表明:添加Mo的熔覆层主要由γ(Ni,Fe),M23C6,M7C3和CrB等相组成,与原Ni基合金相同,无MC,M6C等新相产生.在镍基合金中添加Mo,改变了显微组织中碳化物的成分和形态,组织韧性改善,熔覆层抗磨粒磨损性能提高.Mo对熔覆层磨粒磨损性能的强化作用优于CeO2的细晶强化.     

Co基自熔合金＋WC送粉激光熔覆层再加热冷却过程中的显微组织变化特征

采用Co基自熔合金＋块状WC混合粉末进行送粉激光熔覆并获得熔覆层，对熔覆层在不同温度下加热后空冷至室温，观察相应熔覆层的显微组织变化。结果表明：熔覆层850℃再加热处理，可以实现去应力退火的目的。Co基自熔合金基体的显微组织在850℃以上开始不稳定，当受到高于此温度冲击时，发生形态和显微组织结构的变化。对熔覆层中的块状WC进行再加热，当加热温度达到1000℃以上时，块状WC会发生离散，分化成细小的WC颗粒。产生这种现象的根本原因是块状WC具有先天的超细纤维、颗粒混合结构。     

激光宽带熔覆碳化钨/钴基合金的组织与性能

利用积分镜对激光束进行整形获得宽带激光束,进行宽带激光熔覆获得无裂纹WC/钴基合金层.对激光熔覆层用扫描电境(SEM)进行形貌观察,并进行能谱成分分析,用XRD进行合金物相表征.结果表明,熔覆层组织主要是由Co的过饱和固溶体、WC、W2C、CoCr、Cr7C3等相组成.W2C相的出现说明WC相发生了分解,WC等硬质相的存在导致熔覆层硬度的非均匀性.     

H13钢表面激光熔覆NiFeBSi-Si3N4合金的组织及腐蚀性能

利用连续波CO2激光器分别在H13钢表面激光熔覆NiFeBSi-Si3N4和NiFeBSi合金,考察了Si3N4对NiFeBSi合金组织及腐蚀性能的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及动电位极化技术对熔覆层的组织及腐蚀性能进行研究。结果表明,NiFeBSi-Si3N4合金激光熔覆层与H13钢基体形成了良好的冶金结合,改性层呈细密的枝晶状组织,无孔洞裂纹等缺陷。与NiFeBSi合金相比,NiFeBSi—Si3N4合金激光改性层在工业用脱膜剂介质中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度下降,抗孔蚀能力提高。     

CeO_2对NiCrBSi激光熔敷层组织和性能的影响

ＣｅＯ２对ＮｉＣｒＢＳｉ激光熔敷层组织和性能的影响田保红吴磊郑世安（洛阳工学院）杨院生（中科院金属研究所）在金属材料表面进行激光熔敷以获得特殊表面性能的研究已取得很大进展，并已用于生产，其中以镍基自熔合金应用最广［１～４］。但目前仍存在敷层与基体结合...