H13钢激光熔覆钴基复合涂层的组织及耐磨性

采用5kW连续CO_2激光器,在H13热作模具钢表面进行激光熔覆Stellite-6(简称St6)、St6+5%WC、St6+5%WC+1%RE钴基合金复合涂层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及磨损试验机,对熔覆层的显微组织、元素分布、相组成、显微硬度及磨损性能等进行了系统研究。结果表明,激光熔覆层与基体为冶金结合,各熔覆层的基体相组织为γ-Co、γ-Ni,增强相组织均包括Cr-Ni-Fe-C、(Mn,Cr)_7C_3、Cr_(23)C_6等相,此外,St6+5%WC和St6+5%WC+1%RE熔覆层的增强相中增加了WC、W_2C和SiC相;熔覆层显微硬度HV_(0.2)为560~710HV;摩擦磨损试验结果表明,在相同条件下,耐磨性能由高到低依次是St6+5%WC+1%RE、St6+5%WC、St6、H13钢。

铁镍钴基高温合金雾化粉末烧结特性及显微组织

采用雾化法制备了Fe_(18)Ni_(23)Co_(25)Cr_(21)Mo_8WNb_3C_2高温合金粉末,并对其物相、显微形貌和热稳定性进行了表征。在此基础上,将雾化粉末进行真空热压烧结和二次烧结,获得了奥氏体为基体、M_6C碳化物作为主要强化相的铁镍钴基高温合金。结果表明,真空热压烧结后,组织分布较均匀,抗拉强度较高,但是延伸率较低。对热压烧结块材进行二次烧结,有利于合金块材的基体和强化相组织分布更加均匀,在抗拉强度略有降低基础上较大幅度提高烧结块材延伸率。

强化核阀密封面的NOREM02激光熔覆层性能研究

选用无钴NOREM02铁基粉末在不锈钢基体上进行激光熔覆。对在不同工艺参数下熔覆层形貌、微观组织及显微硬度进行观察和测试,并进行了物相分析。采用静态浸泡法对NOREM02铁基激光熔覆层的耐腐性进行研究,并与Stellite6钴基熔覆层和不锈钢基体对比。结果表明:NOREM02铁基粉末在优化的激光熔覆工艺参数下,可获得表面连续光滑,宽度和厚度均匀的熔覆层。该熔覆层组织致密,晶粒细小,结合区牢固,显微硬度600 HV0.5以上,具有强韧两相组成(奥氏体和M7C3)的微观特征。在10%H2SO4和10%NaC l溶液中铁基熔覆层抗腐蚀性能接近钴基熔覆层。

激光功率对钴基/GO复合熔覆层力学性能的影响

利用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备钴基/氧化石墨烯(GO)复合熔覆层,保持扫描速度V1=6mm/s,送粉速率V2=1.2r/min,光斑直径D=4mm不变,设置4组功率P1=1000 W、P2=1300 W、P3=1600W、P4=1900W,研究了激光功率对钴基/GO复合熔覆层微观组织及力学性能的影响。结果表明:熔覆层中主要包含TiC、Co2Ti、γ-Co、α-Ti和Cr3C2相,GO在低功率下与TC4基体原位生成TiC,同时与半固态的Co2Ti组织共同作用,GO在高功率下迅速分解,熔覆层成分主要为Co2Ti组织。当激光功率为P2=1300W时熔覆效果最佳,成形组织均匀,与TC4基体呈冶金结合,熔覆层硬度高达1100HV0.2,几乎是基体硬度390HV0.2的2.82倍。

复杂热冲压模具型面的激光熔覆强化及摩擦磨损控制技术

由于服役条件恶劣,热冲压模具的工作型面容易产生磨损与裂纹,而传统强化方式在减小模具磨损的同时存在诸多限制。为了实现复杂模具型面的熔覆,通过机械手和变位机变姿实现了激光熔覆路径优化,并采用差温往复式摩擦磨损实验装置模拟了热冲压工况,分析了激光熔覆层的摩擦磨损性能。研究结果表明,铁基粉末与钴基粉末两种熔覆层均能有效减小摩擦因数与模面磨损量,其中Stellite 12钴基粉末的激光熔覆层的摩擦因数与磨损量最小。扫描电子显微镜观测发现,Fe901铁基粉末与Stellite 12钴基粉末的激光熔覆层表面出现的氧化层与化合物起到了润滑减磨作用,实现了模面磨损控制。