等离子熔敷Cr_7C_3金属陶瓷增强复合涂层组织与耐磨性研究

利用等离子熔敷技术,以Fe-Cr-C合金粉末为原料在正火态C级钢表面制备出Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层,分析了复合涂层的显微组织结构,评价了复合涂层在室温干滑动磨损条件下的耐磨性.结果表明:等离子熔敷Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层的组织均匀、与基材之间为完全冶金结合,涂层显微组织为规则块状Cr7C3金属陶瓷相均匀分布于Cr7C3与γ-Fe固溶体构成的共晶基体上,其硬度较高;涂层在室温干滑动磨损条件下表现出优异的耐磨性,复合涂层磨损质量损失随载荷增加变化缓慢.

反应等离子熔敷Cr_7C_3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层组织与耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,采用优化的等离子熔敷工艺,在C级钢表面通过粉末反应制得由原位生成的新型Cr7C3/γ-Fe金属陶瓷复合材料涂层。并测试分析了涂层的显微组织和显微硬度分布,以及在室温干滑动试验条件下的耐磨性。结果表明,该涂层组织由规则块状初生相Cr7C3和γ-Fe奥氏体固溶体组成,与基材完全冶金结合,涂层厚度约1.5 mm,具有较高的显微硬度(平均为870 HV),且硬度梯度分布合理;涂层在室温干滑动试验条件下具有优异的耐摩擦磨损性能。

等离子熔敷Cr_7C_3金属陶瓷增强耐磨复合涂层组织与耐磨性

利用等离子熔敷技术,以Fe-Cr-C合金粉末为原料,在调质C级钢表面制得了Cr7C3金属陶瓷增强快速凝固耐磨复合涂层。利用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱、X射线衍射分析了涂层的显微组织结构,在室温干滑动磨损试验条件下测试了涂层的耐磨性。结果表明:等离子熔敷Cr7C3金属陶瓷增强复合涂层硬度高、组织均匀、与基材之间为完全冶金结合;涂层显微组织为规则块状Cr7C3金属陶瓷初生相均匀分布于Cr7C3与-γFe固溶体构成的共晶基体上;涂层在室温干滑动磨损试验条件下表现出优异的耐磨性,涂层磨损质量损失随载荷的增加变化十分缓慢,涂层具有优异的载荷特性。

粉末成分对等离子熔敷Fe-Cr-C-Ti涂层组织结构的影响

为提高涂层质量和性能,以钛粉或钛铁粉、铬粉、铁粉和碳的前驱体(蔗糖)为原料,在前期制备等离子熔敷Fe-Cr-C涂层基础上添加一定量的Ti,通过前驱体碳化复合技术制备了Fe-Cr-C-Ti等离子熔敷复合粉末,并采用等离子熔敷技术在Q235钢表面原位合成了Fe-Cr-C-Ti涂层。采用SEM对添加不同粉末成分(不同C、Ti、Cr含量)时制备出的涂层的显微组织结构进行了分析。结果表明:随着C含量的增加,涂层中(Cr,Fe)7C3共晶相逐渐增加,奥氏体相相对减少,Ti C颗粒形态从等轴状向树枝状转变。随着Ti含量的增加,Ti C颗粒尺寸逐渐增加,形态由等轴状向树团聚和枝状状转变,(Cr,Fe)7C3共晶逐渐减少,奥氏体相逐渐增加。随着Cr含量的增加,(Cr,Fe)7C3共晶相逐渐增加,奥氏体相逐渐减少,Ti C颗粒形态由树枝状向等轴状转变。

硼对液压支架立柱等离子熔敷涂层组织性能的影响

使用自制药芯焊丝等离子熔敷技术在液压支架立柱表面制备高硼熔敷层,分别研究了硼对熔敷层显微组织、结构、显微硬度、耐磨性、耐蚀性的影响.结果表明,四组高硼熔敷层成形良好,无裂纹,组织均匀致密.随硼含量的增加,熔敷层的显微硬度先增加后降低,最大为440 HV20,耐磨性与硬度呈对应关系;盐雾试验480 h后1号,2号熔敷层未出现腐蚀点,表现出良好的耐蚀性.综合分析表明,B元素含量为1.150%时,在保证硬度和耐磨性能的同时,盐雾腐蚀480 h未出现腐蚀点,满足液压支架立柱的使用要求.

反应等离子熔敷原位合成高铬铁基复合涂层高温抗氧化性

利用前驱体碳化复合粉末制备技术,以蔗糖为碳的前驱体,制备了反应等离子熔敷Fe-Cr-C-W-Ni复合粉末;采用优化的反应等离子熔敷工艺,在调质C级钢(C≤0.35%)基材表面制备了以原位生成初生相(Cr,Fe)7C3为增强相,以γ固溶体与少量(Cr,Fe)7C3构成的共晶为基体的高铬铁基金属陶瓷复合涂层.应用EDS,SEM,XRD等研究了涂层的成分和组织结构.在900℃恒温氧化50 h的试验条件下测试了涂层的抗氧化性及氧化动力学曲线.结果表明,复合材料涂层及氧化膜的显微组织结构和相组成主要包括Cr2O3和Fe2O3,涂层具有较好抗氧化性能的原因是连续致密的氧化膜Cr2O3和Fe2O3阻挡了涂层被进一步氧化.

铌对液压支架立柱等离子熔敷涂层组织性能的影响

采用自制药芯焊丝等离子熔敷技术在液压支架立柱表面制备一种耐磨耐腐蚀的铁基合金涂层,合金体系为Cr-Ni-Mo-B-Nb。通过对比涂层的显微硬度、磨料磨损试验、盐雾试验,研究合金元素铌对涂层显微组织结构、显微硬度、耐磨性、耐蚀性的影响。试验结果表明,随着铌含量的增加,熔敷层显微硬度与耐磨性均先增大后减小,N2号平均显微硬度最大为436 HV20,磨损量最小为0.226 28 g,盐雾腐蚀后无腐蚀点,耐腐蚀性优良,适合液压支架立柱工矿的使用要求。

等离子熔敷铁基金属陶瓷复合材料涂层的组织与性能

以Fe-25Cr-7C合金粉末为原料，利用等离子熔敷技术，在Q235钢表面制备（Cr，Fe）7C3／γ—Fe金属陶瓷复合材料涂层。利用光学金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及能谱仪分析了涂层的显微组织结构，同时考察了涂层在室温干滑动磨损试验条件下的耐磨性。结果表明：涂层显微组织为（Cr，Fe）7C3初生相均匀分布于γ-Fe基体上，具有快速凝固的特点，涂层与基材之间为完全冶金结合。等离子熔敷（Cr，Fe）7C3金属陶瓷复合材料涂层具有很高的硬度，在室温干滑动磨损试验条件下具有优异的耐磨性；涂层具有较高的硬度，较强的金属原子间结合力并且组织细小均匀，使得该涂层具有优异的耐磨性能。

搭接率对等离子熔敷铁-镍合金涂层的组织和耐磨性的影响

采用等离子熔敷技术在高锰钢表面制备Fe–Ni 合金涂层,研究了搭接率对涂层的显微组织结构、显微硬度和耐磨性的影响。结果表明:不同搭接率下,Fe–Ni 合金涂层都与基体结合良好。随着搭接率增大,组织生长趋势明显,晶粒变得粗大。Fe–Ni合金涂层以α-Fe 相为主,还有Co3Fe7 和FeNi 金属间化合物存在。搭接率为30%时,Fe–Ni 合金涂层析出的强化相分布均匀,平均显微硬度最高,耐磨性最佳。

316不锈钢表面等离子熔敷硼化物覆层的组织与性能

以自制Mo-Fe-B-Cr药芯焊丝为原料,采用等离子熔敷技术在316不锈钢基体表面制备硼化物覆层,研究了覆层的显微组织、硬度、耐磨和耐腐蚀性能。结果表明:硼化物覆层与基体间形成良好的冶金结合,覆层中存在厚度约100μm的渐变层,渐变层中发生了元素的相互扩散;覆层组织中γ-Fe黏结相包裹着块状硬质相Mo2FeB2和(Mo,Fe,Cr)3B2,同时枝晶状分布的黏结相间存在大量网状共晶组织(Fe,Cr)2B、(Fe,Cr)23(C,B)6;覆层的最大显微硬度达757HV,约为基体硬度的3.4倍;覆层的磨损质量损失小于基体的,覆层具有优异的耐磨性能,磨损机理为黏结相的微切削导致硬质相颗粒的脆性剥落,从而形成磨粒磨损;覆层在质量分数5%NaCl溶液中的自腐蚀电位略高于基体的,自腐蚀电流密度小于基体的,覆层具有良好的耐腐蚀性能。

等离子熔敷TiC/γ-(Fe,Ni)复合涂层组织与耐磨性

为了提高奥氏体不锈钢的耐磨性能,扩大其应用范围,以Ti-C-Fe-Ni混合合金粉末为原料,利用等离子熔敷技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面原位合成了TiC增强耐磨复合涂层。分析了涂层的显微组织结构,测试了涂层沿层深方向的硬度分布,评价了涂层在室温干滑动磨损试验条件下的摩擦磨损性能,结果表明:等离子熔敷TiC金属陶瓷增强复合涂层显微组织细小均匀,由花瓣状和少量颗粒状TiC初生相均匀分布在TiC/γ-(Fe,Ni)共晶基体上组成,涂层与不锈钢基材之间形成了完全冶金结合,涂层平均显微硬度约790 HV,涂层在室温干滑动磨损试验条件下表现出良好的耐磨性及较低的摩擦系数。

焊后热处理时间对等离子熔敷钴基合金涂层的显微组织和耐腐蚀性能的影响

研究了焊后热处理时间对Q235钢表面等离子堆焊的钴基合金熔敷层的显微组织和耐腐蚀性能的影响。采用光学显微镜和扫描电镜对熔敷层组织形貌进行观察和分析,采用电化学工作站对熔敷层在3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性进行了研究。结果表明：随着热处理时间的延长,熔敷层与基体界面处元素扩散充分,浓度梯度减小,熔覆层内枝晶不断长大,点蚀击破电位随着时间的延长先升高后降低,5 h击破电位Eb最低,（Eb-E（pr））值最小。虽然热处理时间的延长没有提高熔覆层的点蚀击破电位,但是保护电位的升高使其综合耐腐蚀性能最好。

等离子熔敷MoSi_2+TiC/γ-(Ni,Fe)复合涂层显微组织及其抗高温氧化性能

以Ni-Mo-Si-C-Ti混合粉末为原料,利用等离子熔敷技术在Q235基材表面原位合成了以MoSi_2和TiC为增强相,以γ-(Ni,Fe)为主要基体相的耐磨抗高温氧化复合涂层。利用XRD、OM、SEM、EDS分析了涂层及氧化膜的显微结构和相组成,测试了涂层在1000℃恒温氧化条件下的抗氧化性能。结果表明:涂层组织致密、细小,具有快速凝固显微组织特征,与基材呈良好的冶金结合;涂层显微组织为不规则块状初生相MoSi_2和颗粒状TiC金属陶瓷初生相弥散分布于强韧性良好的γ-(Ni,Fe)过饱和固溶体基体上;涂层氧化膜主要组成相为SiO_2、TiO_2和少量Fe_2O_3,氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,复合涂层具有良好的抗高温氧化性能。

等离子熔滴熔敷技术在240t/h循环流化床锅炉上的应用

中盐青海昆仑碱业有限公司2号锅炉水冷壁磨损严重,现在采用一种全新的循环流化床锅炉水冷壁防磨技术——等离子熔滴熔敷,将一层致密、高硬度合金材料熔敷于水冷壁表面,形成冶金结合,耐磨性好,浅熔深,提高了锅炉运行可靠性和经济性。

等离子表面熔敷法制备Fe_3Al金属间化合物

采用在钢基体刷涂铝粉并应用等离子束表面加热技术,制备出了Fe3Al金属间化合物。利用光学金相显微镜、能谱仪、X-射线衍射仪分析了涂层的显微组织结构。结果表明,所制熔敷层中存在细小针状或短线状分布的组织是Fe3Al金属间化合物,由于该组织存在,熔敷层表现出更高的结构强度。

等离子弧焊熔敷Ti-6Al-4V合金原位拉伸过程中显微组织及应变响应的电子背散射衍射表征(英文)

航天级钛合金的新型叠层制造技术(ALM)的优势体现在较低的制造成本等方面,并可替代传统加工成型工艺。由等离子弧焊熔敷叠层制造技术制备Ti-6Al-4V合金的显微组织由定向凝固生长的β柱状晶及在其晶内生长的细小的α片层组织构成。在原位拉伸过程中结合应用高速离线电子背散射衍射表征(Offline EBSD)可快速获取试样显微组织和形变特征之间的关系。揭示出不均匀变形的发生取决于柱状晶界间的应变响应。柱状滑移和基面滑移系统被激活进而导致最后出现形变滑移线,即在某些柱状晶中滑移扩展至整个晶粒;而在另一些晶粒中表现为存在应变梯度和应力集中的地方发生形变失配。形变的扩展习性受制于定向凝固生长的柱状晶生长方向及其之间的界面取向关系。在垂直于柱状晶方向的拉伸试验揭示存在剧烈的变形局域化。基于原位拉伸观测及高速的离线电子背散射衍射表征结果,本文作者提出从微观到宏观形变扩展的控制机制。

液压支架立柱活塞杆不同修复工艺性能对比

综合对比分析了等离子熔敷、激光熔敷与电镀工艺涂层表面的耐腐蚀性、硬度和耐磨性,结果发现:电镀涂层硬度达到866.8 HV20,磨损量仅0.028 7 g,具有较高的硬度和耐磨性,但耐腐蚀最差,盐雾试验中72 h后便出现了腐蚀点;等离子熔敷涂层显微硬度达到445.7 HV20,约为激光熔敷涂层的1.59倍,磨损量是0.226 28 g,耐磨性约为激光熔敷的0.74倍。极化曲线显示激光熔敷和等离子熔敷具有好的耐腐蚀性。

提高铁道车辆车钩耐磨性能试验研究

采用调质、表面堆焊、表面等离子熔敷三种处理方法对C级钢进行强化处理,在MXP1000摩擦试验机上进行摩擦磨损试验,并用扫描电镜分析试样的微观组织和摩擦表面形貌,研究各种处理方法对C级钢组织特征和耐磨性能的影响。结果表明离子熔敷技术是一种有效的提高车钩耐磨性能的工艺方法,熔敷耐磨复合材料的耐磨性是调质GCr15钢的3.2倍。

低合金钢表面Fe基B_4C耐磨涂层组织与性能

目的在低合金结构钢表面制备一层高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,并研究熔覆层的微观结构及性能。方法利用等离子熔敷技术,在16Mn钢基体上熔敷Fe58合金粉与B_4C陶瓷粉的混合粉末。结果在16Mn钢表面成功制备了高硬度、高耐磨的铁基陶瓷颗粒增强层,陶瓷颗粒增强层致密、均匀、无气孔、无裂纹,且与基体结合良好。XRD及SEM结果表明,熔覆层生成了细小、均匀的碳、硼化物增强相,熔覆层与基体的相容性好,界面呈冶金结合,熔覆层的增强相主要有Fe2B、FeB、Cr7BC4、Cr7C3及B_4C相,Fe与B的化合物Fe2B、FeB呈链状沿晶界分布在(Fe,Ni)固溶体上,并与(Fe,Ni)固溶体在晶界形成网状结构。铬的碳、硼化物Cr7BC4和Cr7C3及未完全反应的B_4C陶瓷相,则呈不规则块状和点状在晶内弥散分布。熔覆层断面的显微硬度及表面磨粒磨损测试结果表明,熔覆层断面的显微硬度分布均匀,平均硬度可达11.9GPa,是16Mn钢基体的7.95倍,耐磨粒磨损性能是基体的7倍以上。结论晶内弥散分布的B_4C、Cr7BC4和Cr7C3硬质相与晶界成链状分布的Fe2B、FeB共同作用,使熔覆层的硬度、耐磨性明显提高。