层流冷却辊感应熔覆制造技术

为了提高中宽带钢板热轧层流冷却辊的使用寿命，采用中频感应加热技术在层流冷却辊20号钢基体表面制备了KF-Ni60A熔覆层。对熔覆层的SEM、EDS、XRD和硬度进行了分析。结果表明：重熔后界面附近的显微组织分为三部分：基体-过渡区-涂层熔覆区。涂层熔覆区为Ni基的，其上分布着富含铬的块状组织、碳化物及硼化物等硬质相。过渡区内发生了冶金结合。感应重熔后辊面洛氏硬度值为HRC59．6，涂层熔覆层截面方向的维氏硬度均值为698HV0．3。试验辊上机实际应用达到进口件的寿命指标。     

镍基合金表面激光熔覆CoNiCrAlY合金的组织与性能

在镍基合金上激光熔覆CoNiCrAlY合金，制备了单层、多层试样和工件。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和高温电炉，对熔覆层的组织、相结构、硬度及抗氧化性进行了测试和分析。结果表明：熔覆层的组成相有γ-Co，Ni2Y和Cr3Ni2Sic，熔覆层的氧化物为CoAl2O4，Al2O3，CoNiO2，NiCr2O4，CoCr2O4；单层熔覆层组织细小致密；由于预热的作用，搭接熔覆的组织较粗大；界面处的结晶方向垂直于界面，层问、两道之间搭接区、重熔区和多层熔覆的近表面组织有等轴化的倾向；熔覆层具有较高的硬度，加入稀土元素Y，可以增大氧化物的表面附着力、改善熔覆层的抗氧化性能；熔覆层在1100℃是抗氧化的。     

大面积激光熔覆NiCrBSi合金组织结构

采用CO2激光器及六轴六联动三维激光加工机床对40Cr钢进行大面积激光熔覆处理,利用扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪等仪器对熔覆层组织进行了研究。结果表明:激光熔覆涂层由熔覆区、结合区和热影响区三部分组成,涂层与基体呈冶金结合;涂层主要含γ-(Ni,Fe)、Ni3(Fe,Si,B)、Cr23C6相;多道搭接试样受"二次加热"效应的影响,搭接结合区的组织粗大,形态多样复杂且易产生裂纹;多层叠加熔覆层中心区域枝晶分解得较完全,第一和第二层熔覆层交界处不足以完全形成平面晶,仍以柱状晶外延方式生长。     

激光熔覆(V_2O_5+WO_3+C)/Ni60涂层的磨损性能研究

为了提高45#钢的耐磨损性能,采用激光熔覆技术在45#钢表面制备(V_2O_5+WO_3+C)/Ni60涂层。利用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对熔覆层显微组织和物相进行分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度,利用高速环块磨损试验机进行摩擦试验。试验结果表明:熔覆层由γ(NiFe)固溶体、原位生成的强化相W_2C、WC、VC和Cr_3C_2构成。激光熔覆(V_2O_5+WO_3+C)/Ni60涂层的硬度和耐磨损性能得到很大提高,熔覆层平均HV_(0.3)硬度高达1 400,是Ni60涂层磨损失重的1/5。     

激光功率对碟阀表面熔覆Ni 基合金涂层性能的影响

采用半导体激光器在2205双相不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层.借助扫描电镜、电化学综合测试仪和硬度测试仪等,探讨了激光功率对涂层稀释率、微观组织、耐腐蚀性能及硬度的影响.结果表明:激光功率越大,涂层稀释率越大,熔覆层与基体元素发生更多的对流扩散;熔覆层的耐腐蚀性能随激光功率的增加而降低,当激光功率为2.7 kW时,熔覆层的自腐蚀电位最低,为-0.46 mV,腐蚀电流最小,为3.47×10-5 A/cm2. 硬度测试实验表明,激光熔覆Ni基合金涂层硬度最高达680 HV,约为基体硬度的2.5倍.      

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

TiC含量对激光熔覆Fe基复合涂层组分和性能的影响

采用激光熔覆技术在高锰钢基材上制备了不同TiC含量的Fe基复合涂层,研究了TiC含量对熔覆层组分和性能的影响.试验结果表明,熔覆层化学组分包含奥氏体、M7C3碳化物、TiC析出相和未熔TiC颗粒.随着TiC含量的增加,熔覆层硬度逐步增加,耐磨性能先增加后降低.     

不锈钢表面激光熔覆镍基合金层研究

采用多层多道搭接的激光熔覆方法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面上分别熔覆两种镍基合金涂层.1#合金涂层的硬度在HRC34左右,无开裂;2#合金涂层的硬度在HRC47左右,易开裂.采用硬度较低的1#合金涂层作为过渡层成功解决了2#合金涂层的开裂问题,成功制备出大面积较厚涂层.经光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)分析可知,大面积熔覆层的表层主要由γ-Ni枝晶、块状γ-Ni和M12C型碳化物增强相组成.显微硬度测试表明,表层平均硬度达HV0.2583,自熔覆层表层至基体,显微硬度逐渐降低.     

Nb 对双相不锈钢激光熔覆组织及性能的影响研究

采用激光熔覆技术,在基体45#钢板上熔覆了含Nb的双相不锈钢涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对涂层的微观组织和元素组成进行了表征分析,测试了涂层沿深度方向上的显微硬度,在20℃条件下进行了UMT摩擦磨损试验,并在3.5 wt.%的NaCl水溶液中进行电化学测试。结果表明:在双相不锈钢合金粉中添加Nb进行激光熔覆,所制备的熔覆层中碳化物由Cr和Nb的碳化物组成,同时Cr含量显著降低;熔覆层中添加Nb后,其硬度和耐磨性比未添加Nb的熔覆层有显著提高,Nb含量为1.4%的时候效果最好;随着Nb含量的增大,自腐蚀电位逐渐增大,自腐蚀电流密度逐渐降低,说明Nb含量越高熔覆层的耐蚀性越好。综上所述,当熔覆层中Nb含量为1.4%的时候,其耐磨性和耐蚀性最好。     

铝合金表面激光熔覆稀土CeO_2+Ni60组织及摩擦磨损性能

为了提高铝合金材料的表面性能,使其具有较高的硬度和耐磨性,利用激光熔覆技术在6063铝合金表面制备了添加稀土氧化物CeO2的Ni60合金熔覆层。分析了激光熔覆CeO2+Ni60熔覆层的宏观形貌、显微组织及硬度,研究了其摩擦磨损性能,并与未添加稀土的Ni60合金熔覆层和铝合金基体进行了对比研究。结果表明,加入2%CeO2可降低Ni60熔覆层表面起伏,获得较好的熔覆层宏观形貌,同时有效地减少Ni60熔覆层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性;添加2%CeO2的Ni60熔覆层比未加稀土的Ni60熔覆层组织更加均匀,晶粒较细小,气孔等组织缺陷更少,熔覆质量较好;在相同深度位置的显微硬度,2%CeO2+Ni60熔覆层明显高于Ni60熔覆层,2%CeO2+Ni60熔覆层最高硬度可达HV0.051180,是6063铝合金基体平均硬度的8.4倍;在相同磨粒磨损条件下,2%CeO2+Ni60熔覆层试样的耐磨性是铝合金基体的7.1倍,是Ni60熔覆层试样的1.6倍;激光熔覆Ni60可以显著降低铝合金表面摩擦系数,而添加稀土元素Ce能提高Ni60熔覆层的摩擦系数稳定性,从而改善耐磨性能。     

镁合金表面激光电弧复合熔覆 5556 铝合金工艺研究

铝合金熔覆是轻量化镁合金表面涂层防护的重要方法。 本研究使用 AZ80A 镁合金作为基材, 使用 5556 铝 合金作为熔覆合金, 并使用激光电弧复合熔覆进行了铝合金熔覆层制备。 对熔覆层组织进行了分析, 重点研究了 激光摆动对熔覆层品质的影响。 结果表明, 当激光无摆动时, 熔覆层宽度有限, 无法正常形成各道次熔覆层的有 效搭接, 且缺陷较多。 在增加激光摆幅的情况下, 激光加热能量会更均匀地在镁合金基材表面分散, 有效增加了 熔宽, 提升了各道次熔覆层的搭接率, 促进内部缺陷更少、 品质更高的连续熔覆层的形成。     

T10钢表面FeMoCoNiCrTix高熵合金熔覆层组织及性能

采用激光熔覆技术在T10A钢表面制备了FeMoCoNiCrTi_x（x分别为0.25,0.50,0.75,1.00）高熵合金熔覆层,分析了试样熔覆层及基体界面处的相结构及组织,并利用显微硬度计测试了试样处理前后的截面硬度变化。研究表明,经过激光熔覆在T10A钢表面得到的高熵合金层主要由NiCrFe、NiCrCoMo 2种固溶体为主,其结构分别为BCC结构和FCC结构,熔覆层的组织以柱状枝晶为主,界面处出现等轴晶;随着Ti含量增多,熔覆层由固溶强化变为固溶体与硬质相混合强化,熔覆层的HV硬度达到了792,热影响区的HV硬度达到了620,均高于基体硬度。同时耐磨损性能有了明显提高,磨损方式由粘着磨损逐渐变为磨粒磨损。      

Laser Processing of Fe-Based Bulk Amorphous Alloy Coatings on Titanium

Laser Engineered Net Shaping (LENS?), a solid freeform fabrication technique, was employed for the processing of Fe-based bulk amorphous alloy (Fe BAA) powder on titanium. One and two layers of the Fe BAA were deposited with the same processing parameters. SEM and XRD analyses of the Fe BAA coatings revealed the retention of the feedstock powder’s amorphous nature. The mixing of the feedstock powder in the titanium substrate was very small. A crystalline-amorphous composite microstructure evolved from the laser processing in all types of coatings. The coatings were further laser remelted. The amorphous character was found to increase and the crystallites were found to grow during remelting. The Fe BAA coatings showed higher hardness and smaller wear volume compared to the Ti substrate. A further increase in these properties was observed after laser remelting treatment. During the wear testing in NaCl solution, Ti substrate showed intergranular corrosion, whereas the Fe BAA coatings showed signs of low and localized fretting corrosion in a saline environment. Our results demonstrate that using LENS?, amorphous coatings can be deposited on metallic substrates.     

TIG重熔对6005A-T6铝合金焊接接头组织及性能的影响

针对铝合金焊接接头缺陷TIG重熔修复,采用6005A-T6铝合金作为母材,先采用MIG焊对母材进行焊接,焊后采用无脉冲TIG焊对焊趾处进行重熔,有无脉冲TIG焊对焊缝处进行重熔,对重熔前后的焊接试验件进行金相显微组织形貌及性能对比分析.结果表明,重熔后热影响区宽度明显大于重熔前,组织晶粒更加粗大,弥散相分布更加均匀;硬...     

Microstructural Evolution of AerMet100 Steel Coating on 300M Steel Fabricated by Laser Cladding Technique

In this paper, the process of coating AerMet100 steel on forged 300M steel with laser cladding was investigated, with a thorough analysis of the chemical composition, microstructure, and hardness of the substrate and the cladding layer as well as the transition zone. Results show that the composition and microhardness of the cladding layer are macroscopically homogenous with the uniformly distributed bainite and a small amount of retained austenite in martensite matrix. The transition zone, which spans approximately 100 μm, yields a gradual change of composition from the cladding layer to 300M steel matrix. The heat-affected zone (HAZ) can be divided into three zones: the sufficiently quenched zone (SQZ), the insufficiently quenched zone (IQZ), and the high tempered zone (HTZ). The SQZ consists of martensitic matrix and bainite, as for the IQZ and the HTZ the microstructures are martensite + tempered martensite and tempered martensite + ferrite, respectively. These complicated microstructures in the HAZ are caused by different peak heating temperatures and heterogeneous microstructures of the as-received 300M steel.     

特种冶金新技术

论述了特种冶金技术，包括真空感应脱气浇铸，冷坩埚感应悬浮熔炼等真空冶金，真空电渣重熔，电渣快速重熔，电渣复合技术等电渣冶金和等离子冶金技术的新进展，并评述了其发展方向。     

自熔合金涂层高频感应重熔工艺技术研究

本文介绍了自熔合金涂层高频感应重熔工艺技术的设备、材料、工艺和应用效果。并较详细介绍了重熔涂层的硬度和金相组织 ,结合区焊层镍扩散深度和金相组织 ,以及对基材热影响区深度 ,硬度分布和金相组织。     

真空液相烧结法制备三元硼化物硬质合金覆层材料

采用液相烧结法在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层,将三元硼化物硬质合金的优异性能赋予钢基体表面,获得了耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质覆层材料。同时确定了硬质合金覆层的化学配比(B、Fe、Mo元素成分的配比)和C、Cr、Ni合金元素的添加量。对硬质合金覆层的洛氏硬度的测量结果表明,覆层的硬度明显高于钢基体的硬度,其中5Cr2Ni0.8C材料试样的硬度最大;对硬质合金覆层以及覆层与钢基体的界面结合处的扫描电镜观察和能谱分析表明,铬加入后部分进入陶瓷硬质相,加强了其硬度,而镍元素只在铁基粘结相中存在,并且覆层与钢基体之间形成了致密的冶金结合。     

高频感应重熔Ni60AA合金粉末涂层的研究

针对某大型圆柱形工件,利用Ni60AA合金粉末,采用高频感应重熔工艺,在工件表面制备了合金涂层,并对涂层的组织进行了分析并测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明,感应熔涂制备的涂层与基体形成了良好的冶金结合,涂层与基体之间存在明显的＂白亮带＂,涂层基体中分布着丰富的硬质相,显著提高了涂层的硬度,具有良好的耐磨性。