16M nR钢焊接接头表面纳米化及接头抗H_2S应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(SupersonicParticlesBombarding)技术对16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析。结果表明,经超音速微粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级,表层晶粒尺寸平均为12.6nm,而且表层组织得到均一化。实验证实抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高。

690镍基合金真空感应熔炼脱硫

采用真空感应熔炼,精选原材料,分别利用预制MgO坩埚和预制CaO坩埚,其中在MgO坩埚中加入稀土镧,在CaO坩埚中加入金属铝,采用这两种不同的工艺分别对690镍基焊接材料进行脱硫.结果表明,在低硫含量范围内(S≤0.003%,质量分数),前一种工艺起不到脱硫作用,而后一种工艺却大幅度脱硫,铸锭硫含量降低到0.0004%.脱硫机理为铝与CaO坩埚感应形成3CaO.A l2O3低熔点渣,脱硫反应在坩埚内表面3CaO.A l2O3渣与合金液的界面上进行,从而大大促进脱硫.超低含量的硫提高了合金的加工塑性,进而在焊接试验过程中证实,超低含量的硫使熔敷金属避免了焊接裂纹的产生.

La和Mg对HS690镍基合金锻造裂纹敏感性的影响

采用真空感应熔炼,精选原材料,使用MgO坩埚,在HS690镍基合金中加入一定含量的稀土La和金属Mg,试验结果表明:La+Mg含量超过一定值时,铸锭锻造开坯时,在表面及其内部产生大量裂纹,致使锻件报废。因此适当控制两者的含量是十分必要的,为下一步后序加工打下基础。同时,在低硫含量范围内加入稀土,La起不到脱硫作用。

等离子喷涂技术现状及应用

等离子喷涂在热喷涂技术领域中占有相当重要的地位,特别是随着现代航空、航天技术的发展,高性能的陶瓷涂层是一种具有较大发展前景的新型高温材料,它既具有无机材料的耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀等优良性能,又能保持与原有基材的结构强度,是目前解决高科技中材料热障、不耐磨、易腐蚀的最现实的技术方案之一,日益受到人们的广泛重视,是一项具有广阔应用前景的技术。

双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层热处理组织及性能

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al（质量分数,%）为底层,Ni-20Al（质量分数,%）为面层的Ni-Al复合涂层。Ni-Al涂层经400-550℃/4-48 h热处理后,采用SEM,XRD,EDS和TEM对涂层的显微结构进行了表征,并分析了不同热处理工艺对Ni-Al涂层显微组织和相结构的影响,讨论了涂层与铝合金基体界面反应机理,以及基体和涂层之间的界面元素扩散行为。结果表明,热处理后的涂层相组成变化较小,涂层/基体界面发生扩散,形成金属间化合物NiAl3。随着热处理温度升高和时间的延长,在NiAl3相和涂层之间形成Ni2Al3相,同时界面扩散区逐渐增厚,该过程由铝原子的扩散所控制。热处理后的TEM分析表明,涂层中存在NiAl3、Ni2Al3及Ni的退火孪晶相。Ni-Al涂层随着热处理温度升高和时间的延长,涂层与基体的结合强度略有升高,同时涂层具有较强的抗氧化性能。

激光重熔对电弧喷涂Ni-5Al涂层结合强度的影响

文中采用双丝电弧喷涂分别对6061-T6铝合金和Q235钢喷涂Ni-5Al涂层,采用不同的激光重熔工艺对Ni-5Al涂层表面进行处理。结果表明,对于6061-T6铝合金电弧喷涂Ni-5Al涂层表面激光重熔处理,涂层与基材的结合强度没有得到明显提高,而对于Q235钢电弧喷涂Ni-5Al涂层表面激光重熔处理,涂层与基材的结合强度得到明显提高,最高提高48.5%。

HS690镍基高温合金脱氮工艺研究

研究了真空感应熔炼HS690镍基合金的脱氮行为,通过精选原材料,采用特种碱性坩埚,进行了一系列试验。试验结果表明:在一定的冶炼工艺条件下,可以大幅度脱氮,不同的材料脱氮结果不同。氮含量的降低提高了该合金的焊接性能,从而减少了产生焊接裂纹的倾向。

双丝电弧喷涂Ni-Al粉末特征及复合涂层显微结构

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al(质量分数,%)为底层,Ni-20Al(质量分数,%)为面层的Ni-Al复合涂层。通过不同雾化气体压力并利用机械手以水方式回收喷涂Ni-Al粉末,利用扫描电镜观察粒子形貌特征,对喷涂过程中的Ni-Al粉末表面和截面形貌进行了分析。采用SEM,EDS,XRD和TEM对涂层的显微结构进行了表征。试验结果表明,双丝电弧喷涂过程中,喷涂熔滴粒子随着雾化压力的增大,尺寸减小,从表面形貌上观察,2种丝材喷涂过程中产生的熔融粒子形态没有明显差别,都是由Al2O3和Ni的Al化物组成。双丝电弧喷涂获得的Ni-Al复合涂层,Ni-5Al(质量分数,%)涂层中的主相是Ni固溶体,还包括少量Ni O,Al2O3和Ni3Al4;Ni-20Al(质量分数,%)涂层中的主要组成相为Ni固溶体、Ni Al和Ni3Al。涂层中存在非晶相和等轴晶,经过电子探针能谱分析,主要由Ni,Al和O等元素构成。

双丝电弧喷涂Ni-Al过程金属熔滴行为

对双丝电弧喷涂Ni-Al过程进行了研究。利用VOF双相流模型和标准k-ε模型,分析了不同直径熔滴在不同雾化气体压力下的变形和破碎过程,以及Weber数对熔滴破碎过程的影响。同时对不同速度的熔滴撞击基体的变形和凝固温度场进行了详细分析,揭示了双丝电弧喷涂粒子速度的飞行动力学规律。计算结果显示：双丝电弧喷涂熔滴破碎形式为一次破碎和二次破碎形式及爆炸式破碎形式。Weber数与雾化气体压力呈近似线性关系。提高雾化气体压力可以提高熔滴飞行速度,改善熔滴雾化效果。双丝电弧喷涂粒子在雾化气体中的初始加速较快,然后趋于平缓和稳定。当喷涂粒子加速飞行距离为200 mm,且粒子的粒度范围为5~50μm时,喷涂粒子的飞行速度仅能达到初始气流速度的15%~45%。熔滴的形态、凝固层变化和温度场变化一致,并获得了熔滴冷却速度范围为3.1×107~7.6×107 k/s。

690镍基焊接材料的制备

真空感应炉熔炼和其它类型电弧炉熔炼相比较，优点主要是加热速度快、设备生产率高、氧化损失少，金属在坩埚内进行熔炼，由于存在电磁搅拌，有利于晚气以及合金成分的均匀化；但是通过对真空感应炉生产工况的分析，发现还存在许多问题，如能耗高、电热效率低、凭经验操作等。由于真空感应熔炼过程具有多输入、多输出、非线性，液态合金成分和温度难以在线检测、坩埚内的反应复杂多变难以建立精确的数学模型，以及我国真空感应炉熔炼的自动化水平低，基本上依靠人工经验进行操作，

0Cr18Ni9Ti钢焊接接头表面纳米化及接头抗H_2S应力腐蚀性能的研究

为了提高不锈钢焊接接头的组织均匀性及其抗H2 S应力腐蚀性能 ,采用超音速颗粒轰击 (SupersonicParticlesBombarding缩写为 (SSPB) )技术对 0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理 ,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行了分析。利用X射线应力衍射仪对纳米化后的式样进行残余应力分析 ,抗硫化氢应力腐蚀试验按照GB4 15 7- 84标准执行。结果表明 ,经超音速颗粒轰击处理可以使样品表层晶粒细化至纳米量级 ,表层晶粒尺寸平均为 10 .4nm ,而且表层组织得到均一化。试验证实抗H2

超音速冷喷涂铜涂层特性分析

介绍了超音速冷喷涂技术特点及工艺原理,测试了铜涂层的显微硬度、结合强度等重要指标,利用扫描电镜、X衍射、EDX测试手段观察了铜涂层组织形貌,分析了涂层相结构、残余应力状况和微区成分等特性。超音速冷喷涂铜涂层试验研究的结果表明,铜涂层的平均显微硬度高于铸态铜块体材料,涂层结合强度高;X衍射表明铜涂层无相结构变化,完全没有氧化现象,具有“性质的遗传性”;涂层的应力主要为压应力,有利于提高结合强度;试样热处理后,涂层与基体的界面处出现了微区扩散层,局部界面微晶化甚至消失。

超音速冷气动力喷涂Cu涂层的结合机理

简要介绍了冷喷涂技术特点及工艺原理。分析了超音速Cu颗粒与基材高速撞击沉积过程,借助扫描电镜分析了涂层结合机理:涂层与基体的界面结合以及涂层之间的粒子结合主要以机械咬合为主;涂层之间的结合同时有部分冶金结合和物理结合。

CoCrMoSi涂层冷热疲劳和磨损性能

采用超音速火焰喷涂技术,在CrZrCu表面制作了CoCrMoSi涂层。采用光学显微镜、SEM及EDS等方法,对涂层的冷热疲劳性能和抗磨损性能进行了分析研究,并与当前冶金行业大量使用的电镀NiCo镀层进行对比。结果表明,450℃试验条件下,经113次冷热疲劳后,CoCrMoSi合金涂层仍完好无损,而NiCo电镀层循环37.8次就剥落30%以上;CoCrMoSi涂层和NiCo镀层均发生了磨粒磨损和粘着磨损,镀层以粘着磨损为主,同时伴有严重的磨粒磨损,而涂层磨粒磨损不明显,主要表现为粘着磨损。涂层的抗磨损性能远高于电镀层,同样磨削条件下(30min),电镀层失重0.5986g时,喷涂层仅仅失重0.0572g,电镀失重是喷涂的10.5倍还多。

CrZrCu铜合金表面高速火焰喷涂涂层对其疲劳性能的改善

利用HVOF对CrZrCu工作面分别喷涂CoMo合金和经MCrAlY打底的CoMo合金涂层,并与NiCo镀层对比研究。结果表明,500℃试验条件下,经122次冷热疲劳后,CoMo合金涂层仍完好无损,而打底涂层剥落30%平均需32次,电镀层要37.8次;800℃试验条件下,30%的涂层剥落时,CoMo合金涂层可承受29.4次,打底涂层17.9次,而电镀层21.4次。这说明CoMo合金涂层在500℃具有很高的抗冷热疲劳性能,经MCrAlY打底后冷热疲劳性能并未得到提高。

冷喷涂Al涂层性能及沉积行为的分析

利用自行研制的冷喷涂系统制备出Al涂层,对涂层的结合强度、孔隙率以及显微硬度等进行了测试,借助金相显微镜及扫描电镜对涂层与界面的组织形貌进行观察,并对Al涂层的沉积行为进行了分析。结果表明,冷喷涂铝涂层以机械镶嵌的方式结合,颗粒在与基体冲击碰撞后变成长条状,并且其变形方向与冲击方向成直角。

表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况。结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高。

表面纳米化焊接接头组织和结构

采用超声速微粒轰击技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR合金钢焊接接头进行表面纳米化处理,利用金相显微镜、透射电镜和X射线衍射对材料表面的微观组织和表层结构进行分析与表征,并利用显微硬度仪对硬度沿厚度方向的变化进行分析。结果表明:经超声速微粒轰击处理后,0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR合金钢两种焊接接头的晶粒尺寸由里及表逐渐减小,据表层70μm处,晶粒尺寸平均分别为94.8、89.4nm,样品表层晶粒尺寸平均分别为22、20nm;0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR合金钢焊接接头表层硬度分别提高至570HV及470HV左右,是内部硬度的2倍以上。母材、热影响区、焊缝三个区域的硬度在表层趋于一致,表层组织得到均一化。

超音速微粒高能轰击16MnR钢表面纳米化的研究

采用冷气动力超音速微粒高能轰击技术对16MnR低合金钢表面进行处理,利用扫描电镜、透射电镜和X衍射方法对基体表面的微观形貌和结构进行分析。试验结果表明:试样经过超音速微粒轰击处理后可以使表层晶粒细化至纳米量级,平均晶粒的尺寸为14.2nm;处理后表层主要产生压应力;处理后表层的显微硬度增加。

冷喷涂Cu涂层过程中粒子速度的影响因素分析

简要介绍了冷喷涂技术特点及工艺原理。利用粒子测速仪对各种因素下的粒子速度进行了测试;借助扫描电镜观察了涂层以及涂层与界面的形貌;具体讨论和分析了气体压力、温度、粉末以及喷涂距离等因素对颗粒速度的影响。