2738模具钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层的摩擦磨损性能

在2738模具钢表面通过CO2激光熔覆制备Ni基WC复合涂层。分别对2738钢基体和Ni-WC激光熔覆层进行干摩擦试验。用三维表面形貌仪测量磨损体积,用扫描电镜观察磨痕的表面形貌。试验结果表明,Ni-WC复合涂层试样的硬度显著提高,表面硬度超过1200HV,保证了Ni-WC熔覆层的耐磨性。熔覆层的平均摩擦因数约为0.24,与2738钢基体的摩擦因数0.43相比,降低了约44%。熔覆试样的比磨损率比基体试样的比磨损率下降了96.7%,WC硬质相提高了摩擦副表面的承载能力。磨粒磨损为Ni-WC复合涂层的主要磨损机理。     

半导体激光熔覆高硬Ni基WC涂层

为提高球阀的使用寿命,通过激光熔覆技术,在304钢基体上制备Ni28+WC涂层,并研究WC含量和激光器功率对涂层表面性能的影响.借助金相显微镜、显微硬度计研究了不同含量WC下涂层的裂纹情况、稀释率及硬度.研究结果表明:随着WC含量升高,涂层硬度显著提高,稀释率逐渐降低,增加激光输出功率可以促进WC颗粒融化从而提高稀释率,当WC含量为30%时,涂层无裂纹,平均显微硬度达到580Hv0.1,稀释率为4.9%,涂层与基地之间实现冶金结合.WC含量高于40%时,由于未融化和析出的WC颗粒的增多,涂层开裂.     

WC/Ni60激光熔覆复合涂层的强碱腐蚀磨损行为

利用激光熔覆制备WC增强涂层,通过光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)和EDS对试样观察和分析,并依据颗粒相分布均匀性,获得推荐优化工艺参数是送粉量为7.8g/min、扫描速度为4mm/s、激光功率为2.0kW和离焦量为50mm。在此基础上,应用M-200摩擦磨损试验机考察了WC/Ni60涂层在40% NaOH强碱溶液作用下的摩擦磨损行为,结果表明,涂层的摩擦磨损机制随工况的变化而变化,钝化膜的生成和溶解成为一个动态过程,且所制备的涂层在中速中载时较干摩擦能够显著降低摩擦因数和磨损量。     

等离子熔覆铁基合金＋镍包WC复合涂层热力学分析

基于X射线衍射分析和Thermo-calc软件热力学平衡相计算,研究了在Q235钢基体上等离子熔覆添加的镍包WC含量为10％、30％、50％的铁基合金涂层的组织演变过程和WC含量变化对涂层相的影响,分析了各相的析出规律,并将计算结果与试验结果进行了分析与比较,得出计算结果与试验结果基本吻合．该研究为进一步挖掘涂层组织潜力和改善熔覆工艺提供了理论依据．     

H13钢激光熔覆钴基复合涂层的组织及耐磨性

采用5kW连续CO_2激光器,在H13热作模具钢表面进行激光熔覆Stellite-6(简称St6)、St6+5%WC、St6+5%WC+1%RE钴基合金复合涂层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及磨损试验机,对熔覆层的显微组织、元素分布、相组成、显微硬度及磨损性能等进行了系统研究。结果表明,激光熔覆层与基体为冶金结合,各熔覆层的基体相组织为γ-Co、γ-Ni,增强相组织均包括Cr-Ni-Fe-C、(Mn,Cr)_7C_3、Cr_(23)C_6等相,此外,St6+5%WC和St6+5%WC+1%RE熔覆层的增强相中增加了WC、W_2C和SiC相;熔覆层显微硬度HV_(0.2)为560~710HV;摩擦磨损试验结果表明,在相同条件下,耐磨性能由高到低依次是St6+5%WC+1%RE、St6+5%WC、St6、H13钢。     

激光熔覆(WC+SiC)/Ni基复合涂层中合金元素的分布

利用２ｋＷ的ＣＯ２激光器在１６Ｍｎ钢表面激光熔覆（ＷＣ＋ＳｉＣ）／Ｎｉ基复合涂层,经ＳＥＭ及ＥＤＸ能谱分析表明,基体与涂层呈良好的冶金结合．随着凝固过程的进行,γ－Ｎｉ固溶体的形貌由平面晶发展为树枝晶,且γ－Ｎｉ固溶体间合金元素的含量及平面晶的厚度均随扫描速度的变化而变化．     

等离子熔覆WC增强镍基合金涂层组织与性能研究

采用等离子熔覆的方法在低碳钢基体上获得Ni60+35%WC涂层,借助超景深三维显微系统,观察并分析了熔覆层的宏观组织和显微组织,并研究了熔覆层的显微硬度分布,得出了以下结论：所制备的熔覆层成型良好,显微硬度为基体的4～6倍;熔覆层底部存在大量的WC颗粒,硬度较高;随着离熔合线距离的增加,WC逐渐减小,硬度降低;随着电流的增加,熔覆层中,WC的溶解量增加,硬度逐渐降低。     

不锈钢等离子熔覆镍基复合涂层的组织与性能

利用等离子熔覆技术,在304不锈钢基体上制备了添加WC颗粒的镍基复合涂层。借助SEM、EDS、XRD分析了涂层的组织,采用显微硬度计、M-200磨损试验机和电化学工作站分别测试了涂层的硬度和耐磨、耐蚀性能。实验结果表明,涂层呈枝晶生长特征,组织均匀细小,主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Cr_(23)C_6、CrSi_2、WC和M6C组成。涂层的显微硬度可达420~530HV0.3,与基体相比,涂层磨损性能提高4倍以上;在3.5%NaCl介质中涂层耐蚀性优于304不锈钢。     

激光熔覆（WC＋SiC）／Ni基复合涂层中合金元素的分布

利用２ＫＷ的ＣＯ２激光器的１６Ｍｎ钢表面激光熔覆（ＷＣ＋ＳｉＣ）／Ｎｉ基复合涂层，经ＳＥＭ及ＥＤＸ能谱分析表明，基体与涂层呈良好的冶金结合。承着凝固过程的进行，γ－Ｎｉ固溶体的形貌由平面晶发展为树枝晶，且γ－Ｎｉ固沉吟体间合金元素的含量及平面晶的厚度均随机扫描的变化而变化。     

激光熔覆Cr3C2/Ni基复合涂层的磨削特性

为研究不同磨削参数、不同质量分数及粒度的Cr_3C_2对激光熔覆Cr_3C_2/Ni基复合涂层磨削表面质量的影响规律,探究其磨削特征及磨削表面缺陷的形成机理,采用CBN砂轮对激光熔覆Cr_3C_2/Ni复合涂层进行磨削实验.实验结果表明:Cr_3C_2/Ni基复合涂层磨削表面的加工缺陷主要产生于Ni合金基体中形成的堆积、犁沟、局部崩碎、裂纹,以及破碎的Cr_3C_2颗粒和由于破碎的Cr_3C_2脱落、被压碎的Cr_3C_2颗粒产生的表面凹坑等.在较小的切深和较低质量分数的Cr_3C_2条件下,Ni合金基体中较容易形成堆积;随着切深的增加,Ni合金基体中的犁沟加深,局部出现崩碎;当涂层中的Cr_3C_2质量分数高于20%时,Ni合金基体中甚至出现裂纹;涂层中Cr_3C_2质量分数达到30%时,磨削表面出现较多破碎的Cr_3C_2和凹坑.在相同的磨削参数下,涂层磨削表面粗糙度随着熔覆层中Cr_3C_2粒径的增大而增大,随着Cr_3C_2质量分数的增加而降低,但Cr_3C_2质量分数超过20%时,涂层的粗糙度反而略有上升.减小Cr_3C_2的粒径和提高砂轮的线速度可以减少涂层磨削缺陷的产生.     

真空熔覆原位自生W_xC/Ni基复合涂层的组织及耐磨性能

为了提高煤油泵的使用寿命,利用真空熔覆技术在316L不锈钢表面原位合成了W_xC/Ni基复合涂层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了复合涂层的显微组织和相组成,并对其进行了硬度测量和摩擦性能试验.结果表明,复合涂层组织细密且与基材呈冶金结合.复合涂层主要由γ-Ni固溶体、原位生成的W_xC、(Cr,Fe)_7C_3和Cr_7C_3相组成,且W_xC相弥散分布在γ-Ni固溶体中.复合涂层的硬度约为316L不锈钢基材的4倍,相对耐磨性约为基材的37倍.     

激光熔覆WC颗粒增强复合涂层工艺与性能研究

采用20%WC颗粒（重量比）作为镍基自熔合金的掺杂增强相,研究了该复合材料在送粉激光熔覆工艺条件下的显微组织、显微硬度与熔覆工艺规范的关系,同时结合对熔覆层的结构进行分析,得出了较优的工艺规范.     

真空熔覆原位自生WC/Ni基复合涂层的组织及耐磨性能x

为了提高煤油泵的使用寿命,利用真空熔覆技术在316L不锈钢表面原位合成了W_{C/Ni基复合涂层.采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪研究了复合涂层的显微组织和相组成,并对其进行了硬度测量和摩擦性能试验.结果表明,复合涂层组织细密且与基材呈冶金结合.复合涂层主要由γ-Ni固溶体、原位生成的WC、(Cr,Fe)7C3和Cr7C3相组成,且WC相弥散分布在γ-Ni固溶体中.复合涂层的硬度约为316L不锈钢基材的4倍,相对耐磨性约为基材的37倍.xx}x     

灰口铸铁等离子热喷焊WC/Ni基涂层组织和性能研究

在HT250表面采用等离子喷焊工艺制备了碳化钨/镍基合金复合涂层,并对涂层的宏观形貌、微观组织和显微硬度进行了分析.结果表明：复合涂层与基体形成冶金结合,其中WC均匀地分布在涂层的中底部,而在WC附近形成了强化相Fe3W3C,涂层的耐磨性得到了改善;界面处的HT250在快速冷却过程中,发生淬火反应,部分转变为马氏体;涂层的显微硬度在570～870HV0.2之间,明显高于基体硬度.     

激光熔覆TiCp／Ni基自熔合金复合耐磨涂层的组织

在４５钢表面激光熔覆３０％ｖｏｌＴｉＣｐ－Ｎｉ基自熔合金复合耐磨涂层，其组织由ＴｉＣ颗粒，γ－Ｎｉ与Ｃｒ２３Ｃ６型碳化物的共晶及γ固溶体枝状初晶组成。因冷却速度的差异，在涂层的不同部位分别得到了典型的花瓣状和规则六边形ＴｉＣ颗粒。ＴｉＣ颗粒与γ－Ｎｉ基体有一定的取向关系。     

Q235钢表面等离子弧熔覆自粘结镍基WC的研究

在Q235钢基体上采用等离子弧熔覆自粘结镍基WC合金粉末,制备具有冶金结合的复合熔覆层.采用OM、SEM、EDS研究了熔覆层的组织,利用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度分布.结果表明:熔覆层中WC颗粒全部熔解,熔覆层与钢基体形成冶金结合,熔覆层硬度达470 HV,熔覆层主要强化机制是碳化物的弥散强化,W、C、Cr等合金元素溶入γ-Ni(Me)中产生的固溶强化.     

镁合金表面等离子熔覆镍铝／陶瓷复合涂层的研究

镁及镁合金是一种极具发展潜力的轻质结构材料,但镁合金的耐磨耐蚀性较差,极大地限制了镁合金的应用。本文采用等离子熔覆技术,在AZglD镁合金表面获得了以NiAL金属间化合物为基体,TiC为增强相的复合涂层。借助x射线衍射仪、扫描电子显微镜、EDS对涂层的物相及组织进行了分析,并测试了涂层的显微硬度和耐蚀性。试验结果表明：涂层与基体呈现良好的冶金结合,以NiAL金属间化合物为基体,TiC为增强相,并含有少量MgO及未反应的Ti单质。复合涂层具有较高的显微硬度,耐腐蚀性能也远好于基体。随着陶瓷相的减少,涂层的硬度和耐蚀性均逐渐增强。     

冷作模具钢激光熔覆Ni基合金组织和性能研究

为提高Cr12MoV模具钢硬度和耐磨性,研究采用激光熔覆技术在其表面制备Ni基合金.研究结果表明,涂层显微组织为异向生长的树枝晶,涂层相结构为γ-(Fe, Ni)、Cr₇C₃、BNi₂以及Ni-Cr-Fe相.由于细晶强化、固溶强化和第二相强化作用,使熔覆层平均硬度比基体硬度提高了175%.涂层摩擦系数为0.2,明显小于基体(0.4),涂层的磨损体积较基体提高1个数量级.     

激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层磨损机制图

目的 研究激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层的磨损性能和磨损机理,建立涂层的磨损机制图.方法 以Ni基高温合金粉末为原料,在crM0铸铁表面利用激光熔覆技术制备了减摩耐磨的复合涂层.应用均匀设计的试验方法 进行试验方案的设计.根据不同工作参数组合下的磨损率建立其磨损机制图,根据试验结果 对熔覆层的磨损机理进行了研究.结果 建立了涂层的磨损机制图.激光熔覆Ni基高温合金粉末涂层的磨损形式主要包括严重磨损和轻微磨损.主要磨损机制包括剥层磨损、黏着磨损、磨粒磨损和氧化磨损等.结论 根据磨损机制图.可以确定涂层的安全工作区域为载荷小于4 MPa时,滑动速度大于1.5 m/s;载荷大于4 MPa时.滑动速度在1～2.0m/s.