Ni/c-BN对激光熔覆316L不锈钢熔覆层组织与耐蚀性的影响

采用激光熔覆技术在马氏体不锈钢(ZG06Cr13Ni4Mo)表面制备了Ni/c-BN增强316L不锈钢复合熔覆层。通过XRD、SEM、EDS、电化学试验和冲蚀试验分析了不同Ni/c-BN含量对熔覆层的显微组织和和耐蚀性影响。结果表明,复合熔覆层的物相由FeCr_(0.29)Ni_(0.16)C_(0.06)固溶体组成,随着Ni/c-BN添加量的增加,其顶部组织的等轴晶数量减少,胞状树枝晶的数量增多。复合熔覆层的耐蚀性随Ni/c-BN添加量的增加呈先升高后降低的趋势,当Ni/c-BN添加量为5wt.%时,熔覆层的耐蚀性最好。过量的Ni/c-BN使得熔覆层表面存在气孔,且导致熔覆层内部存在少量大尺寸残留c-BN,降低了熔覆层的耐腐蚀性和耐冲蚀性。

扫描速度对车用316L不锈钢熔覆层组织及力学性能的影响

采用不同激光扫描速度在304不锈钢表面制备了316L熔覆层,通过金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜及显微硬度计分别对316L熔覆层宏观形貌、相组成、微观组织及显微硬度进行研究。结果表明,316L熔覆层呈单相奥氏体结构,随着扫描速度升高,激光功率密度降低,热输入减小,冷却速度加快,熔覆层晶粒尺寸减小。熔覆层显微硬度与扫描速度成正相关,其中扫描速度1400 mm/min制备的316L熔覆层显微硬度最高,为275HV_(0.3)。熔覆层显微硬度的升高是晶格畸变导致的固溶强化和细晶强化的协同作用引起的。磨损试验结果表明,316L熔覆层平均摩擦系数显著低于304不锈钢基体,扫描速度1400 mm/min制备的316L熔覆层摩擦系数为0.424,磨损率为2.29×10^(-6)mm^(3)/(N·m),磨损机理为磨粒磨损。

316L不锈钢掺杂SiC环状同轴送粉TIG熔覆层组织结构与性能

TIG熔覆是经济高效的表面修复方法,与传统的预置粉末法相比,同轴送粉法具有优良的适应性,但是试验研究相对较少.自主设计制造了环状同轴送粉TIG熔覆焊枪,与管状同轴送粉TIG熔覆焊枪相比,制造的熔覆层不存在熄弧位置凹坑、焊缝不够平直以及焊缝熔宽不一致等问题,而且具有更高的熔覆效率.结果表明,采用优化的焊接热输入、送粉量和SiC含量参数匹配,在316L不锈钢表面进行环状同轴送粉TIG熔覆,获得了外观优良的单层单道熔覆层、单层多道熔覆层.对熔覆层进行显微硬度测量、微观组织及元素成分分析、宏观电化学腐蚀试验、微区电化学腐蚀试验以及耐磨性能测试,并与母材进行了比对,环状同轴送粉TIG熔覆导入的SiC粉末有效地提升了熔覆层的耐蚀性与耐磨性.

激光原位合成NbC对风电机组用316L不锈钢熔覆层组织及耐磨性的影响

为提高风电机组用316L不锈钢的硬度和耐磨性,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备316L-10%Nb-5%Cr3C2金属基复合涂层。系统研究了复合涂层的相组成、组织形貌、元素分布、显微硬度及耐磨性能。结果表明:复合涂层的相组成为γ-Fe、Fe-Cr固溶体、NbC陶瓷颗粒及Cr7C3。316L-10%Nb-5%Cr3C2复合涂层的显微硬度显著高于316L熔覆层,约为(394±10.7)HV0.3,约为316L熔覆层的1.65倍。磨损试验表明,在干滑动条件下复合熔覆层的耐磨性相较于316L熔覆层提高了约2倍。复合熔覆层的磨损机制为单一的磨粒磨损。

Y_(2)O_(3)对316L不锈钢激光熔覆层耐磨性和耐蚀性的影响

采用半导体激光器在316L不锈钢基体表面熔覆不同质量百分比Y_(2)O_(3)的316L不锈钢粉末。采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对熔覆层的组织和物相成分进行分析,同时对熔覆层的耐蚀性和耐磨性能进行试验。结果表明:该熔覆层由γ-(Fe,Ni)固溶体和CrFe_(7)C_(0.45)碳化物等物相组成,熔覆层从上到下依次分布着等轴晶、柱状晶和平面晶。Y元素主要在晶界处偏聚,少量弥散分布在晶内。添加Y2O3能明显提高316L不锈钢熔覆层的耐蚀性和耐磨性,但是添加Y2O3超过一定含量对熔覆层的耐蚀性和耐磨性的强化效果降低。

激光冲击强化对316L不锈钢熔覆层微观结构和性能的影响

研究了激光冲击强化(LSP)对316L不锈钢熔覆层表面显微硬度、残余应力以及微观结构的影响。结果表明,LSP后熔覆层表面的显微硬度和残余应力得到明显改善;微观结构发生明显变化,晶粒由柱状晶转变为等轴晶,晶粒得到细化;熔覆层自腐蚀电流密度降低,材料耐腐蚀性得到提高。

选区激光熔化成形316L不锈钢零件的表面形貌研究进展

选区激光熔化技术(SLM)是一种新型的成形技术,可应用于各个行业生产复杂的小批量金属零件。SLM成形使用高功率激光束来选择性地熔化粉末颗粒,这些熔融粉末颗粒沿着激光轨迹重新结合形成所需的形状。零件的表面质量影响其使用性能,由于SLM成形工艺的特殊性,表面形貌受熔池、熔道搭接和层间结合的影响会出现特殊的表面纹理和空隙、球化等缺陷。介绍了SLM成形316L不锈钢零件的表面形貌最新研究进展,总结了粉末粒径分布、铺粉质量、激光参数及后后处理等因素对零件表面质量的影响,梳理了该领域中目前还待进一步探索的问题,为选区激光熔化技术成形316L不锈钢复杂零件的发展与应用提供进一步的参考。

热处理工艺对激光熔覆316L温度场与应力场的影响规律

为研究不同热处理工艺对激光熔覆残余应力的调控作用,利用ANSYS有限元分析软件建立了热力耦合模型,对不同温度(22~900℃)的熔覆前预热处理、不同温度(200~1000℃)的熔覆后退火处理以及熔覆前后协同热处理条件下的激光熔覆316L不锈钢温度场和应力场进行了数值模拟。研究结果表明:预热对熔池温度影响最大,熔池温度随预热温度的增高而增高;退火处理对激光熔覆残余应力的改善效果最好,800℃退火处理可使残余应力减小约50%,其次是熔覆前后协同热处理,可使残余应力减小约35%,预热处理对激光熔覆残余应力有一定改善,其中预热500℃可使残余应力减小约20%。

激光熔覆316L不锈钢涂层的结构与腐蚀性能

使用激光多道搭接法在 4 5 # 钢基底表面熔覆 316L不锈钢粉末涂层 ,对比研究了激光涂层和对应商用棒材的微观结构及其分别在 2molNaCl,1molFeCl3 和 0 .5molHCl溶液中的阳极极化腐蚀行为。结果表明 ,单层激光熔覆粉末涂层受基底钢材稀释的影响 ,涂层最终的微观结构由马氏体和极少量的奥氏体组成。激光熔覆粉末涂层和商用棒材在上述溶液中表现出相似的极化行为 ,阳极极化和阴极极化的超电位都遵循Tafel关系 ,表现出很好的钝化性能和点蚀抗力。与商用棒材相比 ,涂层材料的自腐蚀电流大、自腐蚀电位低、极化电阻小、抗腐蚀能力略有下降。

激光熔覆沉积制备多层316L不锈钢-Stellite31合金梯度功能材料

采用激光熔覆沉积方法,在送粉时通过原位混合316L不锈钢和Stellite31合金两种粉末并改变两种粉末的比例,直接制备出316L不锈钢-Stellite31梯度功能材料。沿梯度方向对所制材料的成分、组织、硬度进行了分析测试。结果表明,激光熔覆沉积实现了不同比例316L不锈钢和Stellite31合金的原位均匀合金化,所制备梯度功能材料沿梯度变化方向的微观组织、成分及硬度呈连续变化。

基于纳米压痕和有限元模拟的激光熔覆316L不锈钢弹塑性能研究

分别对激光熔覆316L不锈钢涂层、热轧316L不锈钢进行纳米压痕试验得到载荷-位移曲线和弹性模量,并对热轧316L不锈钢进行单轴拉伸试验,以此应力应变曲线作为材料属性,通过有限元模拟纳米压痕,得出载荷-位移曲线,与试验进行比较,验证有限元模型的可靠性。对未知属性的316L熔覆层,选取不同的屈服强度(250~375 MPa)和应变硬化指数(0.25~0.375),正交组合分别模拟,通过与试验结果的对比,得出316L熔覆层屈服强度为325 MPa,应变硬化指数为0.3,并分析了载荷-位移曲线参量随材料属性的变化规律。

300M钢激光熔覆316L不锈钢修复层组织及性能研究

通过对300M钢表面激光熔覆316L不锈钢修复的实验研究,探究激光熔覆修复层的组织及性能,本文在前期实验的基础上,选用316L不锈钢粉末作为熔覆材料,开展变功率激光熔覆对比实验研究。采用金相分析、EDS分析、XRD分析、电化学分析的方法,研究了不同激光功率对熔覆层宏/微观组织、显微硬度和耐蚀性能的影响。结果表明:当激光功率为1.5 kW时,在300M钢基体上熔覆得到质量最优的316L不锈钢熔覆层;熔覆层与基体呈冶金结合,底部为平面晶组织,中下部是胞状晶/柱状晶,中上部是树枝晶/等轴晶,表层主要是等轴晶组织;激光功率为1.5 kW时,熔覆层硬度为基体硬度的2.5~3倍,更加适合具有摩擦及冲击的实际工况,且熔覆层腐蚀电位最低,为-462.65 mV,自腐蚀电流最小,为3.63×10^(-3) mA,因而其耐蚀性能最好;不同激光功率熔覆层的阻抗大小排序为:1.5 kW>2.0 kW>1.0 kW。

DP-TIG焊接工艺对316L不锈钢搭接接头耐腐蚀性能的影响

本文采用DP-TIG焊接技术对316L不锈钢进行搭接试验,研究了焊接电流和焊接速度对搭接接头的金相显微组织及耐腐蚀性能的影响,并用扫描电镜分析了腐蚀后试样的表面形貌。结果表明,随着焊接电流的增大、焊接速度的降低,焊缝中残余铁素体组织减少,接头的耐腐蚀性能提高;焊接接头的极化曲线及阻抗谱结果表明,焊接电流为170A、焊接速度为280mm/min时,接头表现出较好的耐腐蚀性能,焊接电流对接头耐腐蚀性能的影响大于焊接速度对其的影响;试样腐蚀形貌扫描电镜结果显示,蚀坑主要产生于铁素体晶粒内部或晶界处,并沿着铁素体相界扩展腐蚀,随着蚀坑的长大最终引起结构失效。

熔渗铜锡316L不锈钢的制备与性能

利用熔渗Cu90Sn10工艺制备粉末316不锈钢,研究了压制压力、熔渗温度对材料性能和组织的影响。结果表明:利用熔渗法可制备高致密的316L不锈钢,相对密度可达98％以上;基体骨架孔隙率应保证在18％～22％左右。熔渗后316L烧结不锈钢的硬度从49 HRB提高至88 HRB,且塑性也有所提高。同时,耐腐蚀性能也有很大提高,其腐蚀电位为-212 mV,接近致密316L不锈钢。随着骨架密度的提高,熔渗制品密度基本不变,但硬度明显下降。应防止熔渗温度过高而使晶粒过分长大。

NbC添加量对风电部件用316L熔覆层组织及耐磨性的影响

采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了316L+x%NbC(x=0,5,10,15)熔覆层,研究了NbC含量对熔覆层相组成、微观形貌、显微硬度及磨损行为的影响。结果表明,NbC含量为5%~15%时,熔覆层相组成为NbC、Cr7C3和γ⁃Fe;添加NbC后,316L基体组织显著细化;少量Nb元素固溶在γ⁃Fe相中,形成间隙固溶体。添加NbC,熔覆层显微硬度、耐磨性大幅提升,摩擦因数、磨损率显著下降,其中316L+15%NbC熔覆层显微硬度高达381HV0.3,平均摩擦因数为0.437(比316L熔覆层降低了41%),磨损率为2.95×10^(6)μm^(3)/(N·m)(约为316L熔覆层的50%)。

316L不锈钢表面激光熔覆Co基合金层的耐冲刷腐蚀性能

为了提高316L不锈钢在冲刷腐蚀类环境中的耐腐蚀性,在其表面激光熔覆Co Ni Cr Al Y合金层。采用冲刷腐蚀试验比较了316L不锈钢及Co基合金熔覆层在含固相颗粒酸碱溶液中的耐冲刷腐蚀性能。采用X射线衍射仪分析熔覆层物相,采用金相显微镜及扫描电镜观察熔覆层腐蚀前后的形貌。结果表明:在低浓度酸碱、低含砂量及低速冲刷条件情况下,Co Ni Cr Al Y熔覆层的耐冲刷腐蚀性略高于316L不锈钢;在高浓度酸碱、高含砂量及高速冲刷条件下,Co基合金熔覆层的耐冲刷腐蚀性能明显优于316L不锈钢的;Co基合金熔覆层中析出的Cr2Ni3,Al Co和Al Ni硬质相以及Co元素本身的抗腐蚀性的综合作用使Co基合金熔覆层的耐冲刷腐蚀性能远远高于316L不锈钢的。

液压支架管激光熔覆316L不锈钢涂层组织与性能研究（英文）

基于煤机设备在特殊环境下的使用特点,选择液压支柱管用20钢作为基体材料,以316L不锈钢作为熔覆材料,采用高功率半导体光纤耦合激光器在其上进行激光熔覆实验,并对熔覆后涂层的形貌、硬度、耐蚀性以及耐磨性进行研究。结果表明,熔覆层与基体呈现出较好的冶金结合,且并未出现明显裂纹、孔洞等缺陷;此外,熔覆层的硬度、耐蚀性和耐磨性相对基体都有了很大的提高。根据分析可知,熔覆层性能的提高是与熔覆过程中显微组织的变化及热影响密切相关的,熔覆层中的析出相、硬质颗粒以及合金中的微量元素也对其性能有很大影响。研究表明316L不锈钢作为一种良好的熔覆材料,可用于煤机设备液压支架管的激光熔覆修复。研究以液压设备用零件为对象,因此对于煤机修复方面有重要的参考价值。

316l不锈钢表面激光熔敷fe-cr合金化层性能研究

研究316L不锈钢表面激光熔覆Fe-Cr熔覆层的显微组织、物相组成及摩擦磨损性能,方法 通过激光熔覆技术在316L不锈钢表面制备Fe-Cr合金化熔覆层,采用扫描电镜观察了熔覆层的微观组织形貌,结合线扫描能谱分析激光熔覆层截面的元素扩散情况,并用XRD标定激光熔覆层表面的物相组成,最后采用摩擦磨损试验仪对熔覆层的摩擦磨损性能进行分析研究,结果 表明在采用合适的激光工艺参数的条件下,可以在316L不锈钢表面激光熔覆制备出表面成型质量优良的Fe-Cr熔覆层;制备出的熔覆层显微硬度相较基体提高2~3倍,且耐磨性比基体材料好。结论 Fe-Cr熔覆层在摩擦磨损试验中,与 GCr15 钢球配副之间粘着倾向很小,其摩擦系数呈先增后降,保持平稳态,磨损时间大于30min条件下,磨损量相较基体材料小。

316L不锈钢激光熔覆成形件铣削表面质量分析

激光熔覆成形技术可以实现零件的再制造,但成形后的零件需要通过铣削加工来提高表面质量和精度。为分析316L不锈钢激光熔覆成形件铣削加工参数对表面粗糙度和表面形貌的影响,使用正交设计和优化设计2种方法进行试验以建立多元线性回归方程。以提高表面质量为目标,通过极差分析和响应面分析进行参数优化并对比优化结果。结果表明:各参数对表面粗糙度影响的显著性由大到小依次为进给速度v_(f)、侧吃刀量a_(e)、背吃刀量a_(p)、主轴转速n;多元二次回归模型显著性更高,准确性最好;响应面优化参数组合得到的表面质量最好,形貌最佳。

选区激光熔化成形316L不锈钢单层单道工艺研究

采用选区激光熔化技术通过改变激光功率和扫描速度,研究不同工艺参数下金属粉末熔化凝固后的熔池的几何尺寸和熔道表面形貌。研究表明:合适的激光功率和扫描速度有利于形成连续、稳定的熔道;熔池深度随激光功率的增大而增大,随扫描速度的增大而减小;熔池宽度随激光功率的变化影响并不明显,随扫描速度的增大而减小;当激光功率较小时,熔道高度随扫描速度增大而减小;当激光功率较大时,熔道高度随扫描速度增大而增大。