激光熔覆TiC增强镍基熔覆层的微观组织与耐磨性研究

选择微纳尺度TiC为增强相、镍粉为基体粉,利用激光熔覆技术制备TiC增强镍基熔覆层,考察了TiC对熔覆层微观结构和耐磨性的影响。结果表明,镍基熔覆层组织以γ-Ni和TiC为主;高TiC含量时易引起熔覆层顶部TiC偏聚;随着TiC含量增加,熔覆层的硬度逐渐增大且表层硬度升高更为明显;三体磨损实验结果表明,复合熔覆层的耐磨性随着TiC含量升高而降低,表明冲击载荷下脆性增强相不利于提升熔覆层的耐磨性。

激光功率对WO_3-V_2O_5-C镍基熔覆层硬度的影响

采用激光熔覆技术,在45#钢表面制备WO3-V2O5-C镍基熔覆层。分析了熔覆层的显微组织,测试了熔覆层的显微硬度,研究了熔覆粉末中WO3-V2O5-C的含量及激光功率对熔覆层硬度的影响。结果表明:采用WO3+V2O5+C质量分数为25%的熔覆粉末,以1.4 kW功率进行激光熔覆,所得熔覆层硬度最高,平均值高达1400HV0.3,可大大提高材料的耐磨性。

ZrO_2增强镍基激光熔覆层的组织与性能

在45钢基体表面预涂覆添加不同ZrO2含量的Ni60粉,采用TLF3200TM激光加工机进行激光熔覆,制备了ZrO2增强的镍基熔覆层;研究了ZrO2含量对熔覆层显微组织和性能的影响。结果表明:加入ZrO2可以细化熔覆层的显微组织,当ZrO2的质量分数为1%时,熔覆层的综合性能最好,其表面洛氏硬度为77.1 HRA(显微硬度高达1 930 HV),磨损率为0.654 4 kg.m-2,耐蚀性也明显提高。

WC-W_2C-VC颗粒增强镍基熔覆层的热力学研究

采用激光熔覆技术预置粉末法,制备WC-W2C-VC颗粒增强的镍基熔覆层,使用电子扫描电镜（SEM）和电子能谱（EDS）对熔覆层显微组织进行了分析,应用热力学原理对WC-W2C-VC颗粒的热力学过程进行了分析。结果表明,当温度在880~2 400K之间时,可以生成W2C、WC、VC等强化相颗粒,W2C、WC、VC等强化相颗粒均匀、细密分布在熔覆层中,可提高熔覆层硬度和耐磨性。

不同工艺参数MIG焊Inconel 625熔覆层微观组织研究

为了提高Q345钢的使用性能,采用商用Inconel 625实心焊丝以MIG沉积方法制备了镍基熔覆层,随后进行了OM、SEM、EDS、XRD分析和显微硬度测试试验,研究了熔覆层的微观组织、元素分布、不同焊接电流的稀释率、物相组成和表面硬度等。结果表明,采用MIG沉积方法制备的镍基熔覆层与基体结合良好,熔覆层无明显的宏观缺陷;熔覆层从顶部到底部依次产生等轴晶、柱状晶和胞状晶;熔覆层主要由单一的面心立方(fcc)结构γ-Ni固溶体相组成,由于熔覆层存在微观偏析,晶间Nb、Mo等元素浓度较高;随着焊接电流的增大,熔覆层稀释率逐渐变大,熔覆层底部柱状晶受热长大,平均硬度及沿熔覆层截面深度方向硬度均逐渐下降。

稀释率对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响

通过改变激光扫描速度来改变熔覆过程中钛合金基材的熔化程度,进而研究稀释率的不同对钛合金表面镍基熔覆层质量的影响。结果表明,随着扫描速度的提高,稀释率减小。随着稀释率的提高,熔覆层中小球状颗粒(Ti C)数量明显增加,块状相(Ti B2)数量稍有增加,熔覆层显微硬度提高。但在一定范围内提高扫描速度,稀释率下降但熔覆层显微硬度无明显变化。稀释率较低时,熔覆层出现裂纹的几率偏大。

原位生成WB-CrB增强镍基激光熔覆层的耐蚀性研究

采用静态浸泡法对原位生成WB-CrB增强镍基激光熔覆层的耐腐蚀性进行研究。使用扫描电镜和X射线衍射仪对熔覆层进行显微组织和物相分析,在光学显微镜下观察样品表面腐蚀形貌。结果表明:WB-CrB增强镍基激光熔覆层(Ni60+16 wt.%(WO_3/B_2O_3+C))在10%H_2SO_4(质量百分数)溶液中表现出较好的耐腐蚀性能,与纯Ni60激光熔覆层相比,其耐蚀性提高2倍多。

激光功率和粉末含量对（B2O3+WO3+C）镍基熔覆层硬度的影响

利用激光熔覆技术,在45#钢表面制备(B2O3+WO3+C)镍基熔覆层。利用扫描电子显微镜分析了熔覆层的显微组织,利用显微硬度仪测试了熔覆层的显微硬度。试验结果表明:激光功率和(B2O3+WO3+C)粉末含量对熔覆层的显微硬度均有明显影响。在激光功率1.8 kW、(B2O3+WO3+C)粉末含量15%、扫描速度2 mm/s和离焦量50 mm条件下,熔覆层平均显微硬度高达HV0.31300,是基材平均显微硬度的约6.5倍,大大提高了熔覆层的硬度和耐磨性。

ZG45钢表面镍钴基熔覆层的显微组织与耐腐蚀性能

采用真空熔覆技术在ZG45钢基体表面制备了不同镍钴配比,以及分别添加不同质量分数WC,石墨(G)+WC的镍钴基熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成,以及在NaCl溶液中的耐腐蚀性能。结果表明:熔覆层的组织致密,与基体实现了冶金结合,G+WC/镍钴合金熔覆层中主要组成相有Cr_7C_3、Cr_(23)C_6、Ni_3Si、CrB、FeC_3W、WC、C和γ-Ni-Co固溶体,镍钴合金熔覆层的耐腐蚀性能比基体的好,且随钴含量增加而提高;随着WC或G含量的增加,WC/镍钴合金熔覆层和G+WC/镍钴合金熔覆层的自腐蚀电流密度均先减小后增大;G+WC/镍钴合金熔覆层表面主要发生局部腐蚀,局部腐蚀坑主要出现在WC与G颗粒集中分布的区域。

42CrMo钢表面激光熔覆镍基复合熔覆层组织和性能的研究

通过使用光纤激光器,激光熔覆镍基复合合金粉末在42CrMo钢表面获得了成形良好的激光熔覆层。采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计和磨损试验机研究了熔覆层组织形态、物相、化学成分和显微硬度,并对其磨损性能进行了分析。结果表明,激光镍基复合熔覆层的物相主要有γ-Ni、M7C3、M23C6、CrB、Fe6W6C、Mo2FeB2和WC。熔覆层组织主要以胞状晶和胞状树枝晶为主,并有大量的共晶组织。激光熔覆层的显微硬度分布比较均匀,相对基体硬度提高了1.42倍。激光熔覆层的耐磨性是基体的3倍以上,熔覆层的主要磨损机制为磨粒磨损,并伴随着粘着磨损和氧化磨损。

Y_2O_3对45钢表面激光熔覆镍基合金的影响

研究了Y2O3对镍基合金激光熔覆层显微组织、相结构以及性能的影响。结果表明加入Y2O3的镍基激光熔覆层显微组织细小均匀,且不出现微裂纹。熔覆层形成的物相有Fe-C,Fe-B和NiCrFe等。与纯镍基熔覆层相比,加入Y2O3的镍基熔覆层显微硬度有较大提高,其耐磨性能比淬火和软氮化后明显提高;加稀土的激光合金化比不加稀土的激光合金化的耐磨性要有所提高。

激光功率和粉末含量对(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基涂层硬度的影响

利用激光熔覆技术,在45钢表面制备(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)镍基熔覆层。利用扫描电镜对熔覆层进行显微组织分析,利用显微硬度仪测试熔覆层的显微硬度。结果表明:在1.6 kW功率下,含量20%(V_(2)O_(5)+B_(2)O_(3)+C)的镍基熔覆层硬度最大,平均值高达1350 HV0.3,提高了熔覆层的硬度和耐磨性。

镍基激光熔覆层冲刷腐蚀行为研究

利用高功率半导体激光器在Q235碳钢基体上制备镍基合金熔覆层,并分析了熔覆层的微观组织及组分。采用自制管流式冲刷腐蚀试验机对所获熔覆层进行冲刷腐蚀实验,研究了冲刷角度和固相颗粒对熔覆层冲刷腐蚀行为的影响规律。结果表明,镍基激光熔覆层微观组织均匀,缺陷较少。熔覆层的腐蚀行为受流体正应力和切应力协同效应的影响较大。除此之外,固相颗粒的加入进一步降低了熔覆层的耐蚀性。

Y_2O_3对40Cr钢激光熔覆层组织性能影响

研究了Y_2O_3对40Cr钢表面激光熔覆镍基合金层显微组织、相结构以及性能的影响。结果表明,加入Y_2O_3的镍基激光熔覆层显微组织细小、均匀,且不出现微裂纹。熔覆层形成的物相有γ-(Fe,Ni)、Cr_(23)C_6、Cr_2B、Fe_2Be相等。与纯镍基熔覆层相比,加入Y_2O_3的镍基熔覆层显微硬度、耐磨性和耐蚀性均有较大程度提高。

Interface characteristics of Al_2O_3－13%TiO_2 ceramic coatings prepared by laser cladding

Al2O3-13%TiO2 （mass fraction） coatings, prepared by laser cladding on nickel-based alloy, were heated using high frequency induction sources. The coating microstructure and the interface between bond coating and ceramic coating were characterized by SEM, XRD and EDS. The results show that two-layer substructure exists in the ceramic coating： one layer evolving from fully melted region where the sintered grains grow fully; another layer resembling the liquid-phase-sintered structure consisting of three-dimensional net where the melted Al2O3 particles are embedded in the TiO2-rich matrix. The mechanism of the two-layer substructure formation is also explained in terms of the melting and flattening behavior of the powders during laser cladding processing. The spinel compounds NiAl2O4 and acicular compounds Cr2O3 are discovered in the interface between bond coating and ceramic coating. It proves that the chemical reactions in the laser cladding process will significantly enhance the coating adhesion.