激光熔覆原位自生TiB_2/Ni金属陶瓷复合涂层的裂纹研究

用激光熔覆技术在45钢表面制备了不同成分配比的原位自生TiB2/Ni金属陶瓷复合涂层,研究了涂层的残余应力分布和开裂行为。结果表明:裂纹源产生的部位主要是熔敷层中的硬质相夹杂物、熔覆层中共晶团间显微孔和熔覆层与基材界面间的微孔洞。

激光熔覆原位自生TiB_2/Ni金属陶瓷涂层高温抗氧化性研究

利用激光熔覆技术在45钢表面制备了不同涂层成分的原位自生TiB2/Ni金属陶瓷复合涂层,研究了涂层显微形貌以及在600℃等温和不断升温中的高温抗氧化性能。结果表明:涂层均匀致密,内部无裂纹、气孔等缺陷,熔覆质量良好。当涂层中陶瓷相含量较低时,可以得到晶粒细小、均匀致密的氧化层,能有效阻止了涂层内部的高温氧化;但陶瓷相含量过高时,涂层在高温氧化过程中脱落及开裂的倾向明显增大。

CeO2对镍基金属陶瓷激光熔覆层组织和耐磨蚀性能的影响

稀土元素能改善金属表面溶覆层的组织结构及性能,尤其是耐磨、耐蚀及抗高温氧化性能。采用CO2横流激光器在45钢基体表面熔覆不同稀土氧化物(CeO2)含量的镍基TiC金属陶瓷复合层,对熔覆层进行了显微组织观察、显微硬度测量、耐磨性能和耐腐蚀性能测试。结果表明:加入适量的稀土氧化物CeO2(0.6%)可有效地减少复合层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性及表面硬度,并且明显地改善了熔覆复合层的耐磨及耐蚀性能。

5CrNiMo钢大型热锻模复合强化工艺研究

对5CrNiMo热作模具钢进行了复合强化工艺(镀镍稀土渗硼→预冷淬火→高温回火)试验。结果表明:该处理工艺可大幅提高5CrNiMo钢的表面硬度、高温抗氧化性、冷热疲劳性能和耐磨性。将该材料和处理工艺用于汽车前轴大型热锻模具,已取得了良好的使用效果。

激光熔覆Ti基WC增强复合涂层的裂纹研究

研究了激光熔覆Ti基WC增强复合涂层的开裂行为。结果表明:涂层裂纹主要有熔覆层内的弥散穿晶裂纹,源于激光熔覆层边缘的粗大沿晶裂纹,WC颗粒上的扩展裂纹。开裂是由于熔覆层与金属基体两种材料之间极高的温度梯度,以及它们的熔点、热膨胀系数、弹性模量及导热系数等物理性能参数的差异很大所致。同时开裂倾向还受激光工艺参数、涂层合金粉的配比以及强化相的形状、大小等因素的影响。

线切割模具变形开裂的热处理工艺改进

针对Cr12MoV钢模块线切割时产生的开裂失效进行了分析。结果发现:模块硬度过高、碳化物粗大、热处理工艺不当是造成模块线切割过程中开裂的主要原因,进而提出了一系列改进措施,特别是线切割后的补充回火对防止模具变形开裂效果显著。

La_2O_3对激光熔覆镍基碳化钛复合涂层组织和耐腐蚀性能的影响

在45钢基材表面进行加入Ni60+30wt%镍包碳化钛合金粉末的激光熔覆,研究了La2O3含量和激光功率对激光熔覆层的显微组织、裂纹情况及耐腐蚀性能的影响。结果表明:适量La2O3的加入能使镍基碳化钛金属陶瓷熔覆层组织细化,裂纹大为减少甚至消失,宏观质量得到明显改善。添加适量La2O3的激光熔覆层的耐腐蚀能力比不含La2O3的激光熔覆层要高。

CeO2对镍基碳化钨激光熔覆层组织和耐腐蚀性能的影响

采用Ni60+70wt%镍包碳化钨合金粉末在45钢基材表面进行了激光熔覆。对比研究了添加不同量CeO2在不同激光功率条件下对激光熔覆层的显微组织、裂纹情况、硬度分布及耐腐蚀性能的影响。适量CeO2的加入能使镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层组织细化,裂纹大为减少甚至消失,宏观质量得到显著改善。添加适量CeO2的激光熔覆层的耐腐蚀能力比不含CeO2的激光熔覆层要高且显著优于0Cr18Ni9不锈钢。

添加CeO_2激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层的高温干摩擦磨损性能

采用CO2横流激光器在21-4-N耐热钢表面熔覆添加0.5%CeO2的不同成分Ni基WC金属陶瓷复合层;对熔覆层进行了显微组织观察、显微硬度测量以及不同温度下的高温干摩擦磨损试验。结果表明,Ni21+25%WC+0.5%CeO2熔覆层组织均匀细小,高温下以粘着磨损和氧化磨损为主,干摩擦磨损性能优良。

厚板精冲模具的选材及热处理研究

介绍了厚板精冲模具的工作特点及性能要求;列举了制造厚板精冲模具的主要材料;研究了Cr5MoV钢坯锻造、热处理工艺要点以及厚板精冲模具表面强化处理的主要方法和效果。为厚板精冲模具更好地应用于工业生产提供参考。

激光熔覆Fe基TiB_2+TiC金属陶瓷层的组织及摩擦磨损性能

目前,对激光熔覆原位自生金属陶瓷层增强相的形成机制及磨损机理的研究尚不系统。自配合金粉末,采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了原位自生的TiB2+TiC/Fe金属陶瓷层。对熔覆层进行了XRD分析、显微组织观察及室温干滑动摩擦磨损试验。结果表明:Fe基TiB2+TiC金属陶瓷增强熔覆层组织细小、致密,高硬度的亚微米TiB2和TiC金属陶瓷颗粒均匀弥散分布在α-Fe等轴枝晶基体上,熔覆层与基体冶金结合优良;室温下熔覆层的磨损主要为显微切削和滑擦,耐摩擦磨损性能优良。

60Si2Mn弹簧钢复合优化处理工艺研究

对60Si2Mn弹簧钢进行了优化余热淬火:920℃加热奥氏体化,保温20min,随后冷至860℃出炉进行油淬,400℃回火1.5h,空冷。再对60Si2Mn弹簧钢进行了强力喷丸及低温时效处理。结果表明,60Si2Mn弹簧钢经此复合优化处理工艺后残余压应力松弛平缓,其屈强比和疲劳强度显著提高,综合力学性能也得到明显改善,完全能满足汽车板弹簧使用要求。

提高精铸热锻模具性能的研究

应用Cr-Mo-V新型精铸热锻模具钢精密成型汽车半轴法兰盘锤锻模,对模具结构的设计和热处理工艺进行改进。结果表明,精铸热锻模具的使用寿命和稳定性得到了明显提高;模具的失效形式趋于合理,基本消除了脆性断裂现象;模具寿命达到6000～8000模次,满足了工业生产的要求。

40CrMnMo活塞连杆稀土离子氮碳共渗工艺

对40CrMnMo钢制活塞连杆试样进行不同温度、时间、气压及稀土含量下的稀土离子氮碳共渗工艺试验,测定了不同工艺参数下表面强化层的硬度、厚度,并对比了稀土离子氮碳共渗工艺与其他表面强化工艺处理后的磨损性能和弯曲疲劳强度等力学性能。结果表明:5%RE、520℃×2h、1.05kPa气压为该工艺的最佳参数。40CrMnMo钢制高速增压柴油机活塞连杆用该工艺处理后,完全能满足其使用性能要求。

改善内燃机活塞环减摩耐磨性能的研究

分析了活塞环基体组织、径向弹力及与汽缸套匹配状况对其减摩耐磨性的影响。结果表明:基体组织以回火索氏体、石墨呈细小均匀分布为佳;活塞环的径向弹力以250～300 N为宜。改进后的活塞环处理工艺为调质(920℃淬火+560℃×3 h回火)后再进行稀土离子表面渗氮处理,该工艺可显著改善活塞环的减摩耐磨性能,大幅度延长其使用寿命。

添加CeO2对激光熔覆镍基金属陶瓷复合层的影响

采用CO2横流激光器在45钢基体表面熔覆添加不同量CeO2的镍基TiC金属陶瓷复合层;对熔覆层进行了显微组织观察、显微硬度测量、耐磨性能和耐腐蚀性能测试。结果表明,加入适量的CeO2(0.6wt%),可有效地减少复合层中的裂纹、孔洞和夹杂;促进晶粒细化;提高熔覆层的组织均匀性及表面硬度;并且明显地改善了熔覆复合层的耐磨及耐蚀性能。

球墨铸铁摩擦副激光熔覆处理层摩擦磨损研究

采用激光熔覆技术在球墨铸铁表面制备了原位析出颗粒增强金属基复合材料表层。以激光强化的球墨铸铁为上试样、灰铸铁为下试样,进行了标准的SRV快速磨损试验。结果表明:熔覆层致密,冶金结合良好,与灰铸铁配副,磨损深度分别为0.84μm1、.79μm,摩擦系数在0.065-0.078内变化,摩擦系数随摩擦时间的增加呈逐渐降低的趋势;表现出了良好的耐磨性和配副性。

快速循环热处理提高Cr12MoV钢精冲模具性能的研究

对高碳高铬钢Cr12MoV采用快速循环热处理进行了试验研究。介绍了该钢的循环热处理工艺规范,获得的组织及性能。结果表明,Cr12MoV钢经4次循环处理后可获得均匀的超细晶粒,其力学性能明显提高。采用该规范处理的Cr12MoV钢制汽车机油泵链轮精冲模寿命可提高3倍以上。

60CrMnBA汽车悬架弹簧复合优化处理工艺研究

研究了60CrMnBA弹簧钢的余热淬火工艺:60CrMnBA弹簧钢采用930℃保温20 min奥氏体化,随后冷至890℃出炉进行油淬,在420℃回火2 h,并实施强力喷丸处理。结果表明,用该工艺处理的60CrMnBA弹簧钢,其综合力学性能最佳;强力喷丸显著提高了弹簧表层的残余压应力和疲劳强度,其各项性能指标均能满足其技术要求。

纳米CeO2颗粒对Ni基合金激光熔覆涂层界面组织与高温热腐蚀性能的影响

研究了采用压片预置式激光熔覆工艺,添加适量纳米CeO2颗粒,利用NiCoCrAlY合金粉末在GH4037合金表面激光熔覆制备了纳米CeO2颗粒增强Ni基合金涂层,对熔覆层界面组织进行了显微分析,进行了1000℃高温熔盐热腐蚀性能试验.结果表明,添加适量纳米CeO2颗粒的Ni基合金激光熔覆涂层组织明显细化、致密,裂纹等缺陷得到有效抑制;熔覆层在高温熔盐中腐蚀后出现的隆起和剥落现象轻微,腐蚀层的深度明显减小;纳米CeO2颗粒对Cr2O膜的碱性溶解有一定的抑制作用;合金的抗高温热腐蚀性能显著提高.