Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料的组织与耐磨性能

采用氩弧焊将Cr3C2-Al-Ni焊丝堆焊于碳钢表面制成Cr3C2/Ni3Al高温耐磨复合材料。利用电弧物理热与Ni,Al反应热在线生成复合材料,增强相尺寸由原料中150μm经溶解析出减小到平均10μm以下,组织均匀稳定。复合材料常温下耐磨粒磨损性能是传统高温耐磨合金Stellite12的2倍。分析认为,在硬度几乎相同情况下,增强相体积分数、增强相尺寸、Ni3Al形变硬化能力是决定复合材料在常温下耐磨粒磨损性能的主要因素。

高速电弧喷涂FeAlCr/Ni包Cr_3C_2复合涂层摩擦学特性

使用THT07 135高温磨损实验机对高速电弧喷涂FeAl,Fe Al/Cr3C2,FeAlCr/Ni包Cr3C2复合涂层进行了滑动摩擦特性的研究,并用SEM、TEM、XRD等手段观察分析了磨痕的形貌和成分、涂层截面的组织和相结构。结果表明:FeAlCr/Ni包Cr3C2复合涂层具有典型的层状结构和较高的结合强度和硬度;从室温到250℃,涂层的抗磨损性能下降;从250℃到550℃,涂层磨损性能变化不大;550℃以后,涂层的耐磨损性能重新增强;剥层磨损是FeAlCr/Ni包Cr3C2涂层高温磨损的主要机理;Cr3C2增强相的加入,大大提高了涂层的耐磨损性能;Ni的加入一定程度提高了涂层的结合强度和抗磨损性能。

高速电弧喷涂FeAlCr/Ni包Cr_3C_2涂层高温性能

用高速电弧喷涂技术制备了FeAlCr/Ni包Cr3C2 涂层 ,并对涂层的耐高温冲蚀性能、高温腐蚀性能和高温磨损性能进行了研究。结果表明 ,与基体比较涂层具有良好的耐高温冲蚀性能 ,并随温度的升高和冲击角度增大 ,耐冲蚀性能提高 ;良好的高温抗腐蚀性能 ,随温度升高 ,腐蚀率略有上升 ;优异的常温耐磨损性能 ,超过 5 5

钛合金表面激光熔覆Cr_3C_2/Ni基合金复合涂层的微观组织

将质量分数为25％的Cr3C2／Ni基合金混合粉末预置在TCA合金表面，利用5kW横流CO2激光器进行激光熔覆试验，得到Ni基Cr3C2复合涂层．利用SEM和XRD对熔覆层的微观组织和相组成进行了分析，采用HXD—1000T数字式显微硬度计测量了熔覆层的硬度．结果表明，Ni＋Cr3C2复合涂层存在γ-Ni、TiC、CrTC扑M23（C，B）6和CrB等相，熔覆层硬度在600～900HV之间．

爆炸喷涂制备BaF_2+CaF_2+Cr_3C_2/Ni-Cr涂层的组织及性能

采用爆炸喷涂工艺制备出BaF_2+CaF_2+Cr_3C_2/Ni-Cr涂层,为找到粉末性质对涂层性能的影响关系,利用XRD衍射分析、光学显微分析、扫描电镜分析、能谱分析及显微硬度分析等方法研究对比了不同种类粉末制备出的涂层的形貌、成分及显微硬度。研究结果表明,BaF_2+CaF_2+Cr_3C_2/Ni-Cr粉末在爆炸喷涂制备涂层的过程中氟化物会有损失,涂层中的Ca元素和Ba元素的质量分数低于其在粉末中的质量分数;包覆型粉的沉积效率高于机械混合型粉,前者制备的涂层中氟化物含量稍高于后者。

激光熔覆Cr_3C_2/Ni基复合涂层的磨削特性

为研究不同磨削参数、不同质量分数及粒度的Cr_3C_2对激光熔覆Cr_3C_2/Ni基复合涂层磨削表面质量的影响规律,探究其磨削特征及磨削表面缺陷的形成机理,采用CBN砂轮对激光熔覆Cr_3C_2/Ni复合涂层进行磨削实验.实验结果表明:Cr_3C_2/Ni基复合涂层磨削表面的加工缺陷主要产生于Ni合金基体中形成的堆积、犁沟、局部崩碎、裂纹,以及破碎的Cr_3C_2颗粒和由于破碎的Cr_3C_2脱落、被压碎的Cr_3C_2颗粒产生的表面凹坑等.在较小的切深和较低质量分数的Cr_3C_2条件下,Ni合金基体中较容易形成堆积;随着切深的增加,Ni合金基体中的犁沟加深,局部出现崩碎;当涂层中的Cr_3C_2质量分数高于20%时,Ni合金基体中甚至出现裂纹;涂层中Cr_3C_2质量分数达到30%时,磨削表面出现较多破碎的Cr_3C_2和凹坑.在相同的磨削参数下,涂层磨削表面粗糙度随着熔覆层中Cr_3C_2粒径的增大而增大,随着Cr_3C_2质量分数的增加而降低,但Cr_3C_2质量分数超过20%时,涂层的粗糙度反而略有上升.减小Cr_3C_2的粒径和提高砂轮的线速度可以减少涂层磨削缺陷的产生.

Cr3C2-CrB/Ni60激光熔覆层的耐蚀性研究

采用静态浸泡法对原位生长Cr3C2-CrB复合增强的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：含16wt%（Cr2O3＋B2O3＋C）的Cr3C2-CrB/Ni60激光熔覆层在10%H2SO4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1倍多。

不同Cr3C2成分的激光熔覆Cr3C2/Ni涂层组织

采用优化的工艺参数制备了不同Cr3C2成分的Cr3C2/Ni熔覆层,研究了不同Cr3C2含量及粒径对激光熔覆Cr3C2/Ni涂层组织的影响。结果表明:随着Cr3C2含量增加,熔覆层的组织更加细密,当Cr3C2含量超过20 mass%时,熔覆层有较多Cr的碳化物产生,且熔覆层中二次枝晶生长明显;Cr3C2含量达到30 mass%时,熔覆层底部存在较多未熔解的碳化物,熔覆层硬度值出现较大波动;Cr3C2粒径范围从45~109μm减小到15~45μm,熔覆层中二次枝晶消失,Cr3C2粒径范围为5~15μm时,熔覆层组织弥散程度较高;Cr3C2粒径的减小可以提高熔覆层的耐磨性并减少其硬度波动。

热等静压Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料的微观组织及相组成

采用热等静压技术(HIP)在1160℃、100MPa条件下制备出Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料,研究了Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料的微观组织和相组成。结果表明,Cr_3C_2初始颗粒首先溶解成Cr和C原子,并往基体中扩散;冷却过程中,溶解的Cr和C原子转化为稳定的Cr_7C_3结构;由于Ni_3Al合金中的Fe易与C形成稳定碳化物,促使Fe原子从基体中往Cr_7C_3结构中发生上坡扩散,并取代Cr_7C_3结构中的部分Cr原子形成M_7C_3(M为Cr、Fe,余同)结构的扩散相。当Cr_3C_2初始颗粒较大时,在高温过程中,Cr_3C_2颗粒未能全部溶解,而未溶解的Cr_3C_2颗粒芯部在冷却过程中仍保持为Cr_3C_2结构。该条件下制备的Cr_3C_2/Ni_3Al复合材料主要由Cr_3C_2硬芯相、M_7C_3扩散相和γ′-Ni_3Al基材相组成,其中Cr_3C_2硬芯相和γ′-Ni_3Al基材相通过M_7C_3扩散相形成良好的扩散连接;该结构的复合材料磨损后表面Cr_3C_2颗粒末发生剥落且沟槽在铬碳化物处发生中断,表现出良好的耐磨性。

激光熔覆Ni+20%Cr3C2涂层的成形特性

针对高含量陶瓷相的熔覆层容易出现裂纹的问题,研究了不同工艺参数下Ni45+20%Cr3C2熔覆层的成形特性,为调节工艺参数制备出高含量陶瓷相的无裂纹熔覆层提供相应的理论指导。研究结果表明:随着激光电流的增加,稀释率、熔高及熔宽均增大,熔宽的增加值大于熔高的增加值,熔覆层的组织比较粗大,晶距较大,晶粒生长方式由细小的树枝晶向胞状树枝晶转变;在优化的工艺参数下(电流150 A,扫描速度200 mm/min,搭接率60%),熔覆层的稀率为25.3%,多道熔覆层的硬度值略低于单道熔覆层,但性能相对均匀稳定。对于高含量陶瓷相的熔覆层,适当放宽对稀释率的控制范围,通过调节工艺参数,可以获得无裂纹、成形质量较好的熔覆层。