WC含量对激光熔覆Ni基WC复合涂层组织和性能的影响

利用6 kW光纤激光器在Q235钢表面激光熔覆Ni基WC复合涂层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计和磨损试验机,研究了不同WC颗粒含量下熔覆层组织形态、成分、显微硬度和磨损性能的变化规律。结果表明:熔覆层的稀释率随着WC含量的增加先减小后增加,当WC含量为20%时,稀释率最小。在光纤激光熔覆Ni基WC复合涂层的过程中,WC颗粒部分发生溶解并与其他元素相互作用形成共晶物,析出后分别以条状、块状和粒状等形态存在,随着WC含量的增加,熔覆层的组织出现细化现象。含WC的熔覆层组织中主要有γ-Ni、M_7C_3、M_(23)C_6、CrB、WC和W_2C等相存在。随着WC含量增加,熔覆层硬度增加,当WC质量分数达到40%时,熔覆层硬度可达到基体硬度的5倍以上。当WC的相对质量分数为20%时,熔覆层耐磨性能最好,耐磨性为Ni60A涂层的3倍以上。

铝对高硼高速钢相图与凝固组织的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算含铝高硼高速钢平衡凝固过程并绘制了不同铝含量下的Fe-B伪二元垂直截面图。采用OM、SEM、XRD和DSC等,分析不同铝含量(1.0 mass%,1.5 mass%,2.0 mass%)的高硼高速钢铸态组织,研究铝对相图和凝固组织的影响规律。结果表明:随着铝含量的增加,相图中的共晶点和共晶温度变化不大,但奥氏体区明显缩小,当铝含量达到1.5 mass%时缩小成闭合圈,δ-Fe将直接转变为α-Fe;铸态组织中的板条马氏体(Al≤1.0 mass%)将转变成珠光体(Al≥1.5 mass%)。过量铝(Al≥1.5 mass%)的加入促进铁素体的形成,使得合金硬度急剧降低,并使硼碳化物由网状趋于断网。计算结果与实验数据符合度较好,可为含铝高硼高速钢的研究提供指导。

铬对高钒耐磨合金凝固组织和耐磨性能的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算Fe-C伪二元系在不同铬含量(Fe-3.0%C-10.0%V-0.8%Si-0.8%Mn-X%Cr,X分别为2.0,5.0,10.0,质量分数,下同)下的垂直截面图和凝固过程中各相转变过程图。利用OM,SEM,EDS,XRD,DSC和耐磨实验等实验手段,研究铬对相图和凝固组织的影响规律。结果表明:随着铬含量的增加,相图共晶点和相区大小变化不明显。合金凝固过程中各相的转变测试温度与计算结果相接近。合金的凝固组织为α-Fe,MC和M_7C_3等相,铬主要分布在α-Fe和M_7C_3型碳化物中。随着铬含量的增大,MC的数量逐渐减少,M_7C_3数量逐渐增加,α-Fe数量基本不变。硬度随着铬的增加而显著增大,铬含量为10.0%时达到最高值67.0HRC。铬含量为5.0%时,其磨损失重最低,约为15.6mg,耐磨性最佳。

功率对激光熔覆Ni基WC涂层组织与硬度的影响

利用6 kW光纤激光器在Q235钢板表面激光熔覆Ni基WC复合涂层。使用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计,研究了不同激光功率下熔覆层组织形态、成分和显微硬度的变化规律。结果表明:WC部分发生溶解并与其他元素相互作用形成共晶物,析出后以块状、条状、粒状等形态存在;随着激光功率的增大,熔覆层的高度、熔深和稀释率逐渐增加,熔覆层平均硬度先增大后减小,当激光功率为2500 W时能够获得最高硬度,可达基体硬度的5倍左右。