Cr12MoV钢表面激光熔覆稀土改性铁基复合涂层的性能

采用激光熔覆技术在Cr12MoV钢表面制备CMC PMagic2L涂层,并通过添加稀土氧化物CeO_(2)构成改性铁基复合涂层,运用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计及摩擦磨损试验机等,研究了稀土氧化物CeO_(2)的加入对涂层组织性能的影响。结果表明,稀土氧化物CeO_(2)能够促进熔覆层晶粒细化,使热影响区宽度变大;CeO_(2)的含量越高,熔覆层硬度越大;含1%CeO_(2)的改性铁基复合涂层较未添加CeO_(2)的涂层,尽管热影响区厚度有所增加,但熔覆层平均硬度提高了22.1%,耐磨性也显著提高,磨损体积相对减小了43.66%,且熔覆层组织致密,有效地实现了模具表面强化的目的。

CeO_(2)添加量对45钢表面激光熔覆Ni-WC涂层的组织和性能影响

利用二氧化碳激光器在45钢基体表面上熔覆Ni-WC-CeO_(2)的复合涂层,使用扫描电镜、EDS、显微硬度计、洛氏硬度计,研究CeO_(2)添加量对Ni-WC-CeO_(2)复合涂层宏观形貌、显微组织、元素分布、表面硬度及纵截面显微硬度的影响,以找到最佳的CeO_(2)添加量。CeO_(2)的添加有助于改善涂层宏观形貌、基体和涂层的扩散及浸润性,细化微观组织及WC形貌,提高涂层表面硬度和纵截面显微硬度。CeO_(2)添加量存在一个最佳值:当CeO_(2)添加量为0.3%时,Ni-WC-CeO_(2)复合涂层表面无渣、无裂纹、较小润湿角,宏观形貌最好,从表面到与基体结合处涂层显微组织无枝晶,组织明显细化,Ni-Cr合金与WC间、涂层与基体间的元素发生明显互扩散,碳化钨形貌细化且分布较为均匀,涂层表面硬度最高,所有涂层纵截面显微硬度均呈现中间高两端低的“山形”分布;当CeO_(2)添加量为0.25%时,每组纵截面显微硬度几乎都高于其他CeO_(2)添加量涂层,最高硬度值提高11%。

真空熔覆Ni基复合涂层的制备及性能研究

目的 提高65Mn钢的耐磨性和耐酸碱腐蚀性能。方法 通过真空熔覆技术在65Mn钢表面制备了Ni基-碳化钨(WC)复合涂层,并加入稀土氧化铈(CeO_(2))改善其微观缺陷。采用扫描电子显微镜(SEM)结合能谱仪(EDS)观察涂层微观结构和元素分布,X射线衍射仪(XRD)测定涂层物相成分,维氏显微硬度计测试涂层硬度。采用带有干涉镜头的摩擦磨损试验机测定涂层的摩擦因数,并通过三维形貌图获取磨痕宽度、深度和体积磨损量,通过磨痕扫描形貌分析摩擦磨损机理。采用电化学工作站分别测试涂层在酸性和碱性腐蚀介质中的电化学性能。结果 涂层以(Ni,Cr,Fe)固溶体、WC及含W增强相的Cr_(4)Ni_(15)W和Ni_(17)W_(3)作为主要的强化相组成。涂层随硬质相WC含量的增加而出现孔洞、裂纹等缺陷,在CeO_(2)的改善作用下,质量分数为30%的WC硬质相涂层组织致密,无明显缺陷,平均显微硬度达900HV1~1 000HV1,是基体硬度的3~4倍;摩擦磨损性能较65Mn钢基体有明显提高,在不同试验条件下,其体积磨损率仅为65Mn钢基体的13.1%~17.4%,但摩擦因数略高于基体。磨痕分析表明,磨损机制主要以磨粒磨损为主,并伴随着选择性磨损和脱层磨损。电化学测试结果显示,涂层耐碱性腐蚀性能优于耐酸性,且均优于基体。结论 在以磨损为主、兼顾防腐的实际工况下,30%WC+2%CeO_(2)(质量分数)组合的Ni基复合涂层性能最佳,此时熔覆涂层组织致密、无明显缺陷、与基体结合良好,具有优异的耐磨、耐酸碱腐蚀性能。

纳米CeO_(2)含量对Ni60A涂层组织及耐腐蚀性能的影响

利用激光熔覆同轴送粉技术在TC4合金表面制备了不同CeO_(2)含量的Ni60A复合涂层,以此提高TC4合金的耐腐蚀性。通过XRD、SEM、EDS等对CeO_(2)/Ni60A复合涂层进行了表征与测试,结果表明:适量的稀土氧化物CeO_(2)可以细化晶粒,改善涂层内部的组织分布,并且促进NiTi、Ti_(2)Ni和TiC等增强相的生成;在电化学检测中,CeO_(2)的质量分数为3%时CeO_(2)/Ni60A涂层表现出较为优异的耐腐蚀特性,其自腐蚀电流密度I_(corr)为2.110×10^(-7)A·cm^(-2),极化阻抗R_(p)为190674.0Ω·cm^(−2);稀土氧化物CeO_(2)在Ni60A涂层中主要聚集在晶界处,以减小涂层与腐蚀介质的接触面积,降低涂层内部的残余拉应力,从而保护钝化膜,最终提升涂层的耐腐蚀性。