新型双层辉光等离子表面冶金高速钢及其锯切工具

主要介绍了双层辉光等离子表面冶金技术在普通低碳钢或低合金钢表面形成的等离子表面冶金高速钢及其在手用锯条方面的应用和产业化。以技术、工艺、设备为主线,全面总结和阐述了等离子表面冶金高速钢锯条产业化的过程及艰难历程,对我国发展原创性技术及其产业化也提出了一些意见和建议。

等离子表面冶金Cr、Mo高速钢的研制

介绍了一种在铁碳合金表面进行等离子合金化及热处理的技术。在低碳铜表面渗入合金元素 Cr、Mo,表面含量分别达到4%和12%左右,随后进行超饱和渗碳,使表面含碳量达到2.0%以上,合金化层成分接近钼系高速钢。形成的碳化物细小、均匀、弥散,没有粗大的共晶莱氏体组织。试样经深冷处理后表面硬度达到1600Hv。经 X 射线衍射分析,表面碳化物晶体结构相主要是有 M_(23)C_6、M_6C 和 M_2C,尺寸≤1μm。

钼铬等离子共渗形成表面低合金高速钢及其性能研究

在Q235钢表面进行等离子铬钼共渗,随后进行渗碳、深冷处理及低温回火处理,对其表面成分、硬度、摩擦因数进行了分析研究。结果表明:Q235钢表面成分接近冶金高速钢。合金层中的碳化物细小、均匀、弥散,没有粗大的共晶莱氏体组织。经深冷处理的试样表面硬度达到1 600 HV,明显高于未经过深冷处理的合金层表面硬度。经不同深冷处理试样的滑动摩擦因数基本相同,但与未经深冷处理的试样相比,摩擦因数降低大约15%。

M2高速钢表面脉冲爆炸-等离子体改性后的组织结构及性能

为进一步提高高速钢工模具的性能,首次利用脉冲爆炸-等离子体(PDT)技术对M2高速钢进行了表面改性,利用SEM、XRD分析了M2高速钢经PDT处理前后的表层组织和相结构,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机及极化曲线研究了M2高速钢经PDT处理前后的显微硬度、耐磨性能和耐蚀性能。结果表明:PDT处理使M2高速钢表层发生马氏体α’-Fe向奥氏体γ-Fe的相转变过程,随着PDT处理脉冲个数的增加,奥氏体含量增加,且部分碳化物固溶于奥氏体中;经PDT处理后,M2高速钢表面形成平均厚度为8.9μm的改性层,改性层组织细小致密,碳化物颗粒细小且分布均匀;在PDT处理过程中的爆炸冲击产生的高温高压作用下,高速钢表层在深度达100μm范围内显微硬度得到提高,耐磨性能最多提高了2.3倍,耐腐蚀性能也明显改善。

脉冲-爆炸等离子体工艺对M2高速钢表面改性的实验研究

利用脉冲爆炸-等离子体(Pulse Detonation-Plasma Technology,PDT)技术对M2高速钢进行了表面改性处理,利用SEM、XRD分析PDT处理前后M2高速钢的表层组织和相结构的影响,采用显微硬度计、摩擦磨损试验机研究了PDT处理前后M2高速钢的显微硬度、耐磨性能的变化。结果表明:在PDT处理后,M2高速钢表面改性层内发生了马氏体向奥氏体的相转变,在表面层的残余奥氏体量随着距离的减小增加。在PDT处理过程中,M2高速钢的表面先发生光滑化,然后出现大量火山状熔坑,这是由于PDT处理过程中能量周期性导致表面热不稳定性造成的。改性层厚度随着距离的减小而逐渐增加,改性层组织细小致密,碳化物颗粒细小且分布均匀;改性层内显微硬度明显提高,耐磨性能提高2.48倍。

表面冶金高速钢机用锯条的研制

采用低碳合金钢作为基材 ,在锯条齿部渗入合金元素W Mo Cr V形成表面高合金层 ,经渗碳、高温淬火和回火处理后 ,研制出一种齿部具有高速钢锯切性能、背部具有高强韧性、成本低廉的表面冶金高速钢机用锯条。

等离子束表面冶金技术冶金过程研究

研究了等离子束表面冶金技术的冶金过程，分析了冶金过程的特点。该过程是一个分阶段、连续过程；并研究了等离子表面冶金铁基合金的物理化学反应过程。最后得出等离子表面冶金过程的一般规律，用于指导该项技术的应用。

双辉等离子表面冶金技术的新进展

总结了近年来双层辉光离子渗金属技术的发展,介绍了以双辉工艺在钛及钛合金表面形成阻燃合金,采用无氢渗碳在钛及钛合金表面形成高硬抗磨层,在纯铁、碳钢等基材表面形成时效硬化高速钢,在纯铜表面形成Ti-Cu耐磨合金等表面冶金新技术。

等离子束表面冶金技术研究及其进展

等离子束表面冶金是一种新的表面涂层技术。本文综述了等离子束表面冶金设备、专用粉末设计、涂层的组织性能、熔池结晶特点以及应用方面的研究进展,并展望了等离子束表面冶金的发展方向。

等离子束表面冶金与激光熔覆技术

介绍了等离子束表面冶金和激光熔覆技术的原理、特点和研究现状,分析比较了两种技术的工艺特点及涂层组织结构特点。由于等离子束表面冶金技术具有突出的优质高效低成本综合优势,且涂层原料来源广,在市场竞争中具有潜力。

钛表面等离子冶金技术的研究

采用双层辉光放电产生的低温等离子体,在工业纯钛表面制备出表面钛合金,已经研究出了钛表面制备Ti-C合金和Ti-Zr合金等工艺方法。

等离子表面冶金铁基合金层磨粒磨损机理

采用等离子表面冶金技术,在Q235钢表面获得铁基冶金层,并对其进行磨粒磨损实验。实验结果表明,冶金层耐磨性比淬火45号钢有较大提高。等离子表面冶金层磨粒磨损机制主要为两种类型:①塑性变形-切削;②断裂-剥落。磨损过程为两种机制综合作用的结果,冶金层组织对磨粒磨损机制有显著影响。

等离子表面冶金采煤机截齿的工艺研究

在分析镐形截齿传统生产工艺的基础上，利用先进的等离子束表面冶金技术，从截齿的外形和材料两方面入手对截齿生产工艺进行了全面改进，并对新工艺生产的截齿的组织性能进行了测试分析．新工艺使截齿使用寿命提高了1倍以上，综合经济技术指标明显提高．

同步送粉等离子束表面冶金合金化涂层的凝固组织特性及形成机理

采用自行研发的同步送粉式直流放电压缩电弧等离子束表面冶金技术,利用不同粒度、不同密度、不同形状的混合粉末颗粒,在普通低碳钢表面获得了工程厚度的均匀致密的铁基合金涂层。利用OM、SEM、EDS、EMPA及XRD法研究了该合金化涂层的显微组织、物相组成、溶质分布及基材热影响区的凝固组织特征。结果表明,等离子表面冶金合金化涂层对基材具有良好的润湿性,基材表面熔化区的形成使得涂层与基材实现了完全的冶金结合。快速凝固合金化涂层具有分层凝固特征,从底部具有外延生长的平面晶到中部近等轴晶及表层的穗状晶。凝固组织为固溶了大量Cr及少量B、S i的极度过饱和的γ-(Fe,N i)枝晶及枝晶间合金硼碳化物(Cr,Fe)7(C,B)3与γ-(Fe,N i)共晶组织的复相组织。

等离子钛表面冶金技术

采用双层辉光放电产生的低温等离子体在纯钛表面制备了表面合金,开发出了在钛表面制备Ti-C合金和Ti-Zr合金等的工艺方法。

稀土对等离子束表面冶金涂层抗裂性的影响

采用直流放电压缩电弧等离子束表面冶金技术,在Q235钢表面制备了添加La2O3和CeO2的铁基冶金涂层。研究了冶金涂层开裂的主要形式、稀土氧化物对冶金涂层组织及抗裂性的影响,初步探讨了稀土氧化物改善界面显微结构、抑制冶金涂层开裂的机制。结果表明:稀土除可与氧、硫、硼等反应外,还可固溶于晶内、晶界或晶界附近;添加适量的稀土氧化物可有效改善冶金涂层的组织和性能,抑制等离子束表面冶金涂层中的裂纹和孔洞。

等离子表面冶金层中气孔形成机理

在分析气相来源的基础上 ,对等离子熔覆表面冶金层中气孔形成机理进行了研究。气孔形成分 4个阶段 :气泡形核、长大、上浮和气孔的形成。气孔形成与多方面因素有关 ,包括基体表面状态、冶金材料体系和结晶速度等。最后 ,提出了减少冶金层中气孔的措施。

稀土元素对等离子束表面冶金涂层组织和性能的影响

采用直流放电压缩电弧等离子束表面冶金技术,在Q235钢表面制备了添加La2O3和CeO2的铁基合金涂层。研究了稀土对等离子束表面冶金涂层的组织和性能的影响。结果表明,添加适量的稀土氧化物可有效改善冶金层的组织和性能,减少其中的裂纹与气孔,提高显微硬度和韧性。

等离子束表面冶金铁基合金的设计与研究

概述了等离子束表面冶金合金设计原则,分析了合金元素在铁基合金中的作用.按照合金设计原则,在大量试验的基础上,成功设计出等离子束表面冶金用新型铁基合金.对冶金层进行组织性能分析,结果表明,冶金层组织主要以固溶体结晶为主,显微硬度从表面到基体呈梯度分布,冶金层具有良好的耐磨性能.

等离子束表面冶金中感生磁场的影响

论述了磁场对凝固组织,净化以及相变的影响,分析了自感生磁场在等离子束表面冶金中的作用。