NbC对激光熔覆316L不锈钢组织及性能的影响

为提高316L激光熔覆层的硬度及耐磨性,采用激光熔覆技术在车用304不锈钢表面制备10%(质量分数)NbC/316L不锈钢复合涂层。分别研究复合涂层的组织形貌、相组成、元素分布、硬度及磨损行为。结果表明,复合涂层表面无裂纹、气孔等缺陷,组织均匀致密。涂层由γ-Fe和NbC组成,其中NbC均匀弥散地分布在涂层中。结合涂层微观组织及元素分布,NbC在涂层中起到了细晶强化和第二相强化作用,复合涂层的显微硬度约为354 HV,显著高于316L涂层的显微硬度(233 HV)。由于显微硬度的提高,复合涂层的摩擦系数和磨损率均有降低,复合涂层的平均摩擦系数约为0.387,磨损率为1.41×10^(-5) N·m,约为316L涂层的50%。添加NbC可显著提升316L涂层的硬度和耐磨性。

原位观察镍基高温合金CMSX-4缩松形成过程及机理研究

采用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)对镍基单晶高温合金CMSX-4的凝固行为进行实时观察。并利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对凝固样品的微观形貌和元素偏析特性进行研究。结果表明,在合金凝固过程中观察到缩松和碳化物的形成。缩松具有3种形态:方形缩松,五角星形缩松和角形缩松。并讨论了3种缩松的形成机理,缩松的形成机制主要与次级枝晶臂沿不同方向生长所包围的封闭区域的形状有关。另外,发现碳化物由2种形式组成,即絮状碳化物和板条状碳化物。絮状碳化物中富含Hf元素,而Cr元素被富集在板条状碳化物。

激光熔覆镍/锡基巴氏合金的显微组织及力学性能分析

利用激光熔覆工艺制备锡基合金熔覆层、镍/锡基合金熔覆层,对两种熔覆层的显微组织、硬度及摩擦磨损性能进行分析,并与铸造锡基巴氏合金进行对比。结果表明:锡基合金熔覆层由方块状SnSb、花瓣状Cu6Sn5和基体相α-Sn组成。由于镍元素的扩散作用,在镍/锡基合金熔覆层底部生成了NixSny和CuNiSb2混合相;两种激光熔覆层在截面深度0.1~0.7mm处的显微硬度差别不大,均约为50HV;随着截面深度增大,镍/锡基合金熔覆层的硬度急剧升高,这是因为过渡层中的镍元素扩散到了熔覆层,形成了Sn-Ni金属间化合物,增大了这一区域的硬度;镍/锡基合金熔覆层和锡基合金熔覆层的平均摩擦因数分别为0.165和0.199,均优于铸造锡基巴氏合金;两种激光熔覆层的磨损机理为表面疲劳磨损,磨损面有点蚀现象。铸造锡基巴氏合金的磨损较为严重,出现了犁沟,磨损机理为表面疲劳磨损和磨粒磨损。