氩弧熔覆Al_(x)CoCrFeCuNi高熵合金涂层组织与耐磨性

目的利用氩弧熔覆技术在45钢表面制备出AlCrFeCoCuNi高熵合金涂层,改善其耐磨性能。方法采用机械球磨方式将Al、Cr、Fe、Co、Cu、Ni粉均匀混合,预涂敷在45钢表面,利用氩弧熔覆技术制备出不同Al物质的量之比的高熵合金涂层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱分析仪分析涂层的物相及显微组织,利用显微硬度仪测试涂层表面及截面的显微硬度。采用摩擦磨损试验机测试涂层的摩擦系数及磨损率,分析涂层的耐磨性能。结果Al_(x)CrFeCoCuNi高熵合金涂层物相主要包括面心立方(FCC)相和体心立方(BCC)相,当Al物质的量之比小于0.5时,涂层由FCC相构成;当Al物质的量之比为1.0~2.0时,涂层由BCC+FCC相构成;当Al物质的量之比达到2.5时,涂层仅存在BCC相。Al_(x)CrFeCoCuNi高熵合金涂层组织由等轴晶、柱状晶及白色的晶界构成,且较为致密。Al物质的量之比的增加使得涂层的显微硬度提升,当Al物质的量之比为2.5时,涂层最高硬度为710 HV0.5。在相同磨损条件下,Al_(x)CrFeCoCuNi高熵合金涂层的摩擦系数及磨损率随着Al物质的量之比的增加逐渐减小。结论与45钢基体对比,Al_(2.5)CrFeCoCuNi高熵合金涂层的耐磨性提高了9倍,耐磨性得到显著提高。

氩弧熔覆制备钛合金涂层的研究进展

为使钛合金应对复杂工况的服役环境,应用氩弧熔覆技术对钛合金进行表面改性处理,制备出了弥散分布、结合力强且性能优异的颗粒增强钛基复合涂层;简单介绍了增强颗粒种类,对比了不同增强颗粒在多相复合涂层中的作用;分析了氩弧熔覆工艺参数对涂层增强颗粒组成及分布的影响,并提出高熵、非晶、纳米晶涂层和仿真试验探究工艺参数是未来发展趋势。

氩弧熔覆Al_(1.5)CrFeCoCu_(x)Ni高熵合金涂层的组织与性能

采用氩弧熔覆技术在45钢表面制备Al_(1.5)CrFeCoCu_(x)Ni(x=0,0.2,0.4,0.6,物质的量比)高熵合金涂层,研究了涂层的组织和性能。结果表明:添加铜元素的Al_(1.5)CrFeCoCu_(x)Ni高熵合金涂层的物相均主要由体心立方相和面心立方相构成;随着铜含量增加,涂层中面心立方相含量增加,并从晶界分布转变为晶内颗粒状分布;随着铜含量增加,涂层的显微硬度降低,磨损量先减小后增大,磨损机制由磨粒磨损转变为磨粒磨损+轻微黏着磨损;Al_(1.5)CrFeCoCu_(0.2)Ni高熵合金涂层的显微硬度较高,摩擦因数较低,磨损量最小,耐磨性能最好。

氩弧熔覆层的强化和耐磨性

采用氩弧熔覆工艺在 Q2 3 5基材上熔覆 Ni3 5B-Si C、Ni3 5B-Co包 WC、Fe-Cr-Si-B系合金 ,比较各种材料的熔覆层的显微组织、物相形貌、相结构和力学性能。研究了熔覆层的强化与熔覆材料之间的对应关系 。

氩弧熔覆WC增强镍基涂层的组织与性能分析

利用氩弧为热源,以Ni60A和铸造WC混合合金粉末为原料,采用预置法在Q235普通碳素钢上制备了WC增强镍基涂层,用XJP 200型金相显微镜和KyKy2800型扫描显微镜观察了熔覆层的结合状况和组织结构,用MH 6型硬度计测量了熔覆层截面显微硬度,用MPX 200磨损试验机对比了熔覆层和65Mn淬火回火钢的耐磨性并分析了熔覆层的耐磨机理.结果表明,以氩弧为熔覆热源制备的熔覆层,组织致密均匀、强韧性高、耐磨性好且与基体呈冶金结合,熔覆层可以用于零件表面的耐磨强化.

Q235钢表面氩弧熔覆TiC复合涂层的组织与性能

以Ti粉、C粉、Fe粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢表面原位合成了TiC增强Fe基复合涂层,分析了涂层的显微组织和物相,测定了涂层的硬度。结果表明:复合涂层与基体界面无气孔、裂纹,呈冶金结合;熔覆层组织由树枝晶、等轴晶组成,TiC主要分布于晶粒内和晶界处;涂层显微硬度随TiC含量的增加而增大。

氩弧熔覆技术特点及研究现状

综述了表面熔覆技术以及氩弧熔覆技术的特点,具体介绍了氩弧熔覆技术制备铁基和镍基涂层的组织和性能。并指出氩弧熔覆层显著提高了基体的硬度和耐磨性,给出氩弧熔覆技术在实际工作中应用的实例。

氩弧熔覆原位合成TiC-TiB_2复合抗氧化涂层

为了提高石墨电极的高温抗氧化性能,以钛粉和B4C粉为原料,采用氩弧熔覆技术在石墨电极表面原位反应合成TiC-TiB_2复合涂层.利用X射线衍射分析、蔡司电子显微镜和扫描电子显微镜对涂层的组织形貌和物相组成进行了分析,利用间歇法测试了TiC-TiB_2复合涂层的高温抗氧化性能.结果表明,熔覆层由花瓣状的TiC颗粒和棒状的TiB_2颗粒组成,熔覆层与石墨基体热匹配性好,表面无裂纹和气孔等缺陷,且熔覆层具有良好的抗高温氧化性能,1300℃高温氧化6h,氧化增重率为0.546mg/mm^2·h^(-1).

Q235钢表面氩弧熔覆Mo-Si复合涂层组织和性能分析

以钼粉、硅粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基材表面原位合成了FeMoSi/Fe3Si金属硅化物复合涂层,应用SEM,XRD对涂层的显微组织和物相进行了分析,并测试了涂层显微硬度和常温耐磨性.结果表明,复合涂层与基体界面无气孔、裂纹,呈冶金结合;复合材料涂层由α-Fe,初生相FeMoSi三元金属硅化物树枝晶和枝晶间的鱼骨状FeMoSi/Fe3Si共晶组织组成;涂层的显微硬度达到1000 HV0.2,较基体提高3倍左右;相对耐磨性较基体Q235钢提高近11倍.

钛合金表面氩弧熔覆TiC增强复合涂层组织与性能分析

把石墨粉末预涂在钛合金表面上,利用氩弧熔覆技术成功制备出原位自生TiC增强的金属基复合涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了熔覆涂层的显微组织,探讨了增强相TiC的生成机制;利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度并用磨损试验机考察了其在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能。结果表明,氩弧熔覆涂层组织均匀致密,原位自生TiC呈树枝晶和细碎的条状均匀地分布于整个涂层中;由TiC增强的复合涂层明显地改善了钛合金的表面硬度,平均硬度约为700 HV0.2且沿层深方向呈梯度分布;涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性明显优于基体,约为钛合金的10.5倍。

Q235钢氩弧熔覆铁基合金涂层的耐磨性研究

利用氩弧熔覆技术,选择合适的工艺参数,在Q235钢材表面熔覆了铁基合金耐磨涂层。通过金相显微镜和SEM分析了熔覆涂层的显微组织,并测试了涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明,在Q235钢表面制备了以马氏体组织和γ-(Fe-Cr-Ni-C)合金固溶体为基体,以(Cr,Fe)7C3、Fe3C、Fe2B等化合物为增强相的合金涂层;涂层的显微硬度可达600 HV;涂层的耐磨性较基体提高近8倍。在低碳钢表面熔覆一层耐磨材料,既保留了低碳钢较高的塑、韧性,又提高了表面层的硬度和耐磨性。

钛合金表面氩弧熔覆原位合成TiB_2-TiN涂层组织及耐磨性能

以BN和Ni60A合金粉末为熔覆材料,采用氩弧熔覆技术在TC4合金表面原位合成TiB2-TiN增强颗粒耐磨涂层.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和摩擦磨损试验机对熔覆层的组织和性能进行分析测试.结果表明,复合涂层的显微组织沿层深方向分为熔覆区、结合区和热影响区;熔覆层与基体呈良好冶金结合,TiB2-TiN颗粒弥散分布,尺寸细小;涂层具有较高的硬度,在室温干滑动磨损试验条件下具有优良的耐磨性能;其磨损机制为显微切削磨损和粘着磨损.

氩弧熔覆原位自生NbC增强镍基复合涂层分析

以碳粉、铌粉和Ni60A粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q345钢基材表面原位合成了NbC增强Ni基复合涂层,应用SEM,XRD对涂层的显微组织和物相进行了分析,并测试了涂层显微硬度和常温耐磨性。结果表明,复合涂层与基体界面无气孔、裂纹,呈冶金结合;涂层组织由γ-Ni,Cr23C6和NbC颗粒相组成。涂层的显微硬度HV0.2达到1000,较基体提高3倍左右;耐磨性较基体Q345钢提高近11倍。

氩弧熔覆Ti-C-WC增强镍基复合涂层组织和性能分析

以Ti粉、C粉、WC和Ni60A粉末为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基材表面成功制备出Ni基增强相复合涂层,应用OM,SEM,XRD对复合涂层的显微组织和物相进行了分析.结果表明,复合涂层物相由TiC和(Ti,W)C颗粒,γ-Ni奥氏体枝晶和枝晶间的M23C6共晶组织组成,TiC颗粒相细小弥散的分布在基体上,颗粒尺寸大约1.5μm.显微硬度和耐磨性测试结果表明,涂层的显微硬度较基体Q235钢提高4倍以上;常温干滑动磨损条件下,复合涂层具有优异的耐磨性.

氩弧熔覆SiC／Ni复合材料涂层组织与抗磨性分析

以Ni60A粉、SiC粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基材表面制备出复合涂层,应用SEM和XRD方法分析了涂层的显微组织.结果表明,复合涂层与基材实现了良好的冶金结合,复合材料涂层无单独的SiC,而是由Ni3Si枝晶、M7C3和-γNi固溶体组成,Ni3Si枝晶均匀的分布-γNi固溶体基体上,涂层的显微硬度达到1 100HV0.2,涂层的耐磨性较基体提高近13倍.

Ti6Al4V合金表面氩弧熔覆原位合成TiC-TiB_2增强钛基复合涂层组织与耐磨性

以B4C和Ni60A粉末为预涂材料,采用氩弧熔覆技术,在Ti6Al4V合金表面原位合成TiC与TiB2增强相增强钛基复合材料涂层.运用XRD,SEM等分析手段研究了复合涂层的显微组织,利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度并用磨损试验机分析了其在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能.结果表明,熔覆层组织主要由TiC和TiB2组成,TiC颗粒和TiB2颗粒弥散分布在基体上,TiC颗粒的尺寸为2~3μm,而呈长条状的TiB2颗粒尺寸为3~5μm.显微硬度和耐磨性测试结果表明,该复合涂层显微维氏硬度高达1200MPa左右,复合涂层的耐磨性能比Ti6Al4V基体提高约20倍.

TiC对氩弧熔覆FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层组织和耐磨性影响

利用氩弧熔覆技术在Q235钢表面制备了TiC-FeAlCoCrCuTi0.4复合涂层,研究了TiC对FeAlCoCrCuTi0.4显微组织和性能的影响。结果表明:复合涂层仅由体心立方相(Fe-Cr固溶体)和增强相TiC组成,无其他物质生成。随TiC添加量增多,组织呈现出由晶粒细化至晶界消失的变化。涂层硬度随TiC增多而变大,当TiC=35%时,最大硬度为1077.44 HV。添加35%TiC涂层耐磨性可达到FeAlCoCrCuTi0.4的2.27倍。在石油介质中TiC=35%涂层耐蚀性、耐冲蚀磨损性比FeAlCoCrCuTi0.4涂层分别提高了1.26倍和1.41~1.75倍。

氩弧熔覆原位自生TiC-TiB增强铁基复合涂层组织与性能

以碳粉、钛粉、硼粉和铁粉末为原料,利用氩弧熔覆技术在16Mn钢基材表面成功制备出铁基增强相复合涂层,运用XRD,SEM等分析手段研究了复合涂层的显微组织,利用显微硬度仪测试了复合涂层的显微硬度,并用磨损试验机分析了其在室温干滑动磨损条件下的耐磨性能.结果表明,复合涂层与基体界面无气孔、裂纹,呈冶金结合.复合涂层由Ti B,Ti C,Fe2Ti和α-Fe组成.显微硬度和耐磨性测试结果表明,该复合涂层显微维氏硬度高达1 000 MPa左右.常温干滑动磨损条件下,复合涂层具有优异的耐磨性.

氩弧熔覆Cr-Si-B系合金组织与性能

研究了氩弧熔覆层的组织与性能，通过对激光熔覆、火焰熔覆的组织对比分析，说明了白亮层形成过程及产生条件。指出氩弧熔覆能实现熔覆层的冶金结合且具有良好的成形性，使用灵活，能得到与激光熔覆相近性能的熔覆层，可以在生产中采用氩弧熔覆工艺。

氩弧熔覆Ni35B+Co-WC层的组织、性能及强化机制

采用氩弧熔覆工艺在Ｑ２３５ 基材上熔覆Ｎｉ３５Ｂ＋ Ｃｏ－ＷＣ，获得了具有较高硬度和耐磨性的熔覆层。分析了熔覆层的显微组织、硬度和耐磨性及物相形貌和相结构等，证明熔覆层的强化机制是：①形成细小的Ｍ６Ｃ型合金化合物网架；②高度弥散的粒状Ｍ６Ｃ型合金化合物颗粒和极细小的Ｃｒ２Ｎｉ３ Ｂ及ＷＣ颗粒的弥散强化；③Ｃ、Ｃｒ及Ｂ等合金元素溶入α－Ｆｅ（Ｍｅ）和γ－Ｎｉ（Ｍｅ）中产生的固溶强化。