高速激光熔覆Ni基合金涂层对球墨铸铁表面改性的研究

为提高球墨铸铁的表面性能,采用高速激光熔覆技术在其表面制备了Ni基合金涂层。分析了该涂层的物相、表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性。结果表明:Ni基合金涂层主要由γ-Ni、Cr23C6、Ni2Si及Ni3B相组成。涂层表面平均硬度约为球墨铸铁的1.58倍,磨损量相较于基体磨损量减少65.7%;涂层以磨粒磨损为主并带有少量的剥落坑,基体主要为黏着磨损。Ni基涂层的自腐蚀电位Ecorr比基体的提高187.1 m V,同频时阻抗值大于基体的,其耐蚀性优于球墨铸铁的耐蚀性。

激光熔覆Fe基合金涂层不同熔覆区域组织与耐磨性能

采用激光熔覆技术在27SiMn基体上制备Fe基合金涂层,使用车削加工得到熔覆层上部和中部区域的试样。通过SEM、XRD、显微硬度、摩擦磨损仪等手段研究了位于不同熔覆区域的微观组织结构、物相组成、硬度和耐磨性能。结果表明,熔覆层上部区域bcc相含量相比熔覆层中部区域减少,熔覆层上部区域含有较多的金属化合物Fe_(2)Si、Cr_(2)B和碳化物M_(7)C_(3)、M_(5)C_(2)。熔覆层中部区域硬度高于熔覆层上部区域,同时,熔覆层上部区域磨损后主要磨损机制为黏着磨损和磨粒磨损;熔覆层中部区域磨损机制主要为磨粒磨损。熔覆层中部区域相较于熔覆层上部区域耐磨性能较好。

304钢表面激光熔覆Stellite12钴基涂层组织及腐蚀性能

目的对304不锈钢表面强化处理来提高其耐腐蚀性能。方法使用激光熔覆技术将Stellite12涂层制备在304钢基体上。使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、三电极电化学工作站对涂层显微组织、元素分布、物相、电化学腐蚀行为进行测试与分析,并对涂层和304不锈钢的耐腐蚀性能进行了对比分析。结果涂层物相主要由面心立方结构α-Co固溶体、CoC_(x)等化合物组成。由于温度梯度和凝固速度的不同,熔覆层截面下、中、上部呈现出了不同的组织形貌特征:依次由平面晶、胞状晶、树枝晶、细小树枝晶组成。涂层枝晶间为Co和碳化物的共晶组织,枝晶内主要为α-Co的初生相。在进行电化学腐蚀后,涂层的自腐蚀电位为-504.5 mV,304钢的自腐蚀电位为-579.7 mV,涂层的腐蚀电位较304钢偏正,比304钢耐腐蚀。涂层表面出现了腐蚀点,腐蚀点位分布均匀、且程度较轻。304钢表面发生了严重的腐蚀,明显可见深度和面积较大的腐蚀孔洞。结论Stellite12合金涂层能够有效地提高304不锈钢表面耐腐蚀性能。

热处理对激光熔覆钴基合金涂层硬度与耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在球墨铸铁表面制备钴基合金涂层,对钴基合金涂层进行了不同工艺的热处理。对不同工艺热处理试样组织进行了分析,讨论了不同工艺对钴基合金涂层硬度和耐磨性的影响。热处理试样的硬度相较于未处理试样均得到了提高。其中950℃分别处理1和2 h的试样硬度变化相似,分别为51.35和51.15 HRC,再后续825℃时效后的硬度分别为52.50和52.08 HRC。未处理试样的磨损量最高,耐磨性表现最差;其中950℃×1 h+825℃×24 h磨损量减少约5.3%;950℃×3 h+825℃×24 h磨损量减少约12.8%,表现出较好的耐磨性能。

激光熔覆Fe基非晶合金涂层裂纹分析

使用激光熔覆技术在304不锈钢基材表面熔覆铁基非晶合金涂层时产生了裂纹,通过对裂纹周围元素、硬度和裂纹易萌生处析出物的定性分析,研究了涂层裂纹成形机理。结果表明,涂层主要有α-Fe、α-Cr、碳化物(M_(7)C_(3)、M_(5)C_(2))、硅化物(CrSi_(2)、FeSi)等物相。裂纹主要由热影响区较大的热应力以及C、Si元素偏析而成的高熔点及高硬度的碳硅化物造成,裂纹带附近组织较为疏松且存在较多的缝隙和孔隙,同时硬质相结合不牢固,使得裂纹带附近硬度相较于同一水平其他无缺陷处的要低。