Co基合金激光熔覆层组织及近表面结晶方向

采用同步送粉式激光熔覆工艺在 45 # 钢表面制备了StelliteCo基合金涂层 .利用光学显微镜、扫描电镜 (SEM)、附件 (EDS)及X射线衍射仪分析了熔覆层的快速凝固微观组织特征和相结构 .熔覆层初生相为γ Co枝晶 ,枝晶间为γ Co及Cr2 3 C6共晶组成 .在熔覆层的近自由表面 ,发现了一种新的、结晶方向与激光扫描速度方向平行的细小枝晶 .熔覆层与基体界面为平面结晶 ,向中心过渡为胞状晶、柱状枝晶等多种形态 .两道熔覆层的搭接区组织粗化 ,且出现准等轴晶、等轴晶 .

激光功率对球阀表面激光熔覆Co基合金涂层稀释率及耐腐蚀性能的影响

采用CO2激光器在阀门材料316不锈钢表面激光熔覆了Co基合金涂层。借助扫描电镜、能谱仪和电化学综合测试仪等,探讨了激光功率对涂层稀释率、微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果表明:激光功率越大,涂层稀释率越大,熔覆层与基体元素有较多的对流与扩散;熔覆层的耐腐蚀性能随激光功率的增加先提高后降低,当激光功率为2.1k W时,熔覆层的自腐蚀电位最低,为-0.8456 m V,当激光功率为1.8 k W时,熔覆层的腐蚀电流密度最小(3.4152×10-7A·cm-2)。

轮轨试样Co基合金激光熔覆层组织及磨损性能

为提高轮轨材料的耐磨性降低轮轨磨损,利用CO2多模激光器在轮轨试样表面获得Co基合金熔覆层,测试分析了其组织结构性能和显微硬度,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机对比研究了激光熔覆处理与未处理轮轨试样的抗磨损性能.结果表明:激光熔覆处理后在轮轨试样表面获得与基体良好结合厚度约1 mm的熔覆层;熔覆层主要由枝晶(γ-Co)和共晶组织(Cr23C6+γ-Co)构成,初生相为γ-Co过饱和固溶体,富含Cr元素,共晶组织中富含Co元素;结合区为粗大柱状晶,从中部到表层出现胞状晶、树枝晶等多种形态.离界面越远组织越细密,组织生长方向紊乱;结合区存在元素扩散,尤其是Fe、Cr和Co含量变化显著;激光熔覆Co基合金后轮轨试样硬度分别提高约52.98%和43.44%,能有效降低对摩副磨损,轮轨抗磨损能力提高约为原来的5倍.

耐热钢表面激光熔覆Co基合金涂层的高温性能

采用高功率CO2激光器在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面激光熔覆Co基合金,研究了改性层的组织及在75%Na2SO4+25%NaCl混合盐中的热腐蚀性能.结果表明,Co基合金激光改性层组织细密,其中的Co、Cr元素在涂盐热腐蚀条件下促进了保护性氧化膜CoO、CoO.Cr2O3的形成,显著改善了1Cr18Ni9Ti不锈钢的高温热腐蚀性能.

工具钢表面激光熔覆Co基合金涂层的组织及性能

通过送粉式激光熔覆在碳素工具钢(T10钢)表面制备了Co基合金熔覆涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析其微观结构和相组成。结果表明:熔覆层中主要有γ-Co相以及其他相,包括Cr23C6、Co7W6和CrNi。从熔池与基体界面到熔覆层表面存在不同的凝固形态,依次为平面晶(在界面处)、胞状晶和树枝晶。微观组织较细的树枝晶强化了熔覆层,因而激光熔覆层的显微硬度增加,耐腐蚀性提高。

DZ125高温合金表面激光熔覆Co基合金的组织和冲蚀性能研究

利用激光熔覆技术在DZ125高温合金表面制备了Co基合金熔覆层,采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪及HV-1000型显微硬度计测试了Co基合金熔覆层的组织结构,截面显微硬度.利用自制冲蚀设备对其耐冲蚀性能进行研究.结果表明:熔覆层与基体形成良好的冶金结合,交界处组织具有定向凝固特征且晶粒生长方向垂直于界面;在不同角度下熔覆层耐冲蚀性能各异,熔覆层的硬度是材料抗冲蚀性能影响因素之一.

激光熔覆TiB2增强Co基合金涂层的组织与性能

为了研究TiB2陶瓷颗粒对激光熔覆Co基合金层的组织及滑动磨损性能的影响,采用5kW CO2连续式激光器在低碳钢表面激光熔覆Co基合金层和TiB2/Co金属陶瓷复合涂层。结果表明,TiB2/Co金属陶瓷复合涂层主要由γ-Co,Cr23C6,TiB2,TiC,Co3Ti等物相组成;Co基合金涂层的典型显微组织主要由发达的树枝晶+枝晶亚共晶组织组成,TiB2/Co复合涂层的显微组织主要由"梅花状"枝晶+细小共晶组织组成;TiB2/Co金属陶瓷复合涂层的显微硬度及室温滑动磨损性能明显优于Co基合金涂层。这些结果对激光熔覆金属陶瓷复合涂层相关领域的研究是有帮助的。

纳米Y2O3-Co基合金激光熔覆复合涂层的分析

采用纳米Y2O3和Co基合金粉末,并利用激光表面熔覆技术和堆焊技术在Ni基合金基体上制备了纳米Y2O3-Co基合金复合涂层.运用扫描电镜(SEM)等测试方法,研究了复合涂层的显微组织和显微硬度,通过磨损试验和腐蚀试验分析了激光熔覆涂层和单一堆焊层的耐磨性和耐蚀性。结果表明,激光熔覆层显微组织由熔合区、细等轴状枝晶区及粗枝晶区构成;激光熔覆层的显微硬度由堆焊层的512.8HV提高到868.9HV;激光熔覆层的耐磨性提高了51.2倍,40min磨损量由堆焊层的25.6mg降低到激光熔覆层的0.5mg;激光熔覆层在10%HCl、10%HNO3和10%NaOH中的耐腐蚀性均比堆焊表面有明显改善.

20CrMnTi基体高功率熔覆Co基合金熔覆层性能

采用Co基合金粉末对齿轮钢20CrMnTi进行激光熔覆,研究半导体激光器在大功率输出下所制备的合金粉末熔覆层的质量、金相组织、显微硬度以及摩擦磨损性能。研究结果表明:采用大功率激光熔覆Co基材料,可以获得表面平整的无缺陷熔覆层,其组织致密,裂纹敏感性低;使用变功率策略可以制备无塌陷的薄壁多层激光熔覆结构,表面平整无孔隙。

45钢表面激光熔覆Co基合金覆层工艺优化

以CoFeCrNiSiB系合金粉末作为熔覆粉末,在45钢表面制备合金覆层,对覆层的显微硬度、高温耐磨性和稀释率进行了实验研究;采用正交试验极差分析法确定了电流、脉宽和频率三个工艺参数对合金覆层显微硬度、高温耐磨性和稀释率的影响规律。结果表明:激光熔覆工艺参数对合金覆层内部显微硬度的影响程度由大到小依次为输出电流>脉冲宽度>脉冲频率,高温耐磨性影响程度由大到小依次为脉冲频率>输出电流>脉冲宽度,稀释率影响程度由大到小依次为输出电流>脉冲频率>脉冲宽度;优化的工艺参数为电流380 A,频率4 Hz,脉宽8 ms和激光功率467 W。

稀土对激光熔覆Co基合金组织及性能的影响

为了提高热镀锌生产线关键部件的使用寿命,采用激光熔覆技术在316L不锈钢表面制备了具有不同稀土氧化物含量的Co基熔覆层.利用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和显微硬度计研究了稀土氧化物对Co基合金熔覆层显微组织、相结构、显微硬度的影响.结果表明,稀土氧化物使得Co基合金熔覆层的组织更为细化,且硬度更高.添加质量分数为0.5%的CeO_2后,Co基合金熔覆层的显微硬度高达900 HV.Co基稀土合金熔覆层主要由γ-Co、Cr_7C_3及相应稀土氧化物组成.稀土氧化物的加入有效延缓了由锌液沿微裂纹扩展引起的溶解腐蚀.添加质量分数为0.5%的CeO_2后,Co基合金熔覆层的腐蚀深度约为12μm,锌蚀过渡层平直且完整,耐锌蚀性优异.

TiN对Co基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用5 kW CO2激光器在低碳钢表面熔覆Co基合金涂层及TiN/Co基合金复合涂层,研究了两种涂层的组织、显微硬度以及滑动磨损性能。结果表明,Co基合金涂层主要组成相为-γCo,-εCo,Cr23C6等,TiN/Co基合金复合涂层组成相为-γCo,-εCo,Cr23C6,TiN和TiC等。Co基合金涂层由发达的-γCo枝晶和其间共晶组织所组成,TiN/Co基合金涂层典型组织为等轴固溶体以及细小的共晶组织。TiN对熔覆层的组织有显著的改善作用,促使其组织细化,树枝晶向等轴晶转化,同时可显著提高Co基合金涂层的显微硬度及耐磨性能。

Ni基合金表面激光熔覆Co基合金的组织与性能

用同步送粉法,在Ni基合金表面上制取了Ho¨gana¨sCo基合金(HMSP2537)的激光熔覆层。利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计对熔覆层的组织、相结构、硬度进行了分析和测试。结果显示:熔覆层的不同区域组织及性能不均匀;激光输入功率增大,枝晶间距增大,硬度降低。

热处理对定向凝固Co基合金微观组织的影响

利用XRD和扫描电镜研究了热处理对一种定向凝固Co基合金微观组织的影响。结果表明:Co基合金的铸态组织主要由Co的固溶体基体、M7C3、MC和M23C6碳化物组成,其中M7C3和MC为块状,主要分布在枝晶间,M23C6呈颗粒状,分布在块状M7C3和MC周围。合金经1150℃×4h固溶处理后,大部分块状M7C3和MC溶入Co的固溶体基体中,在随后的空冷中析出颗粒状M23C6。在870℃和970℃时效时,随时效温度的升高和时效时间的延长,合金中M23C6的尺寸逐渐增大。

Co基合金在熔融NaCl-52%MgCl_2中的腐蚀机理

通过纯Co及代表性的Co基合金GH5188和GH6159在520℃熔融NaCl-52%MgCl_2(摩尔分数)中的腐蚀行为研究,揭示Co基合金在熔融氯化盐中的腐蚀机理。结果表明:3种试样的腐蚀动力学曲线近似满足线性规律。腐蚀20 h后的扫描电镜分析表明,纯Co试样表面形成了壳层结构;EDS及XRD分析表明,壳层成分主要为MgO,这在一定程度上起到了减缓腐蚀的作用。GH6159表面也出现类似壳层结构,GH5188表面有孔洞出现;腐蚀160 h后,GH5188表面出现大量互相连通的腐蚀孔洞。横截面EDS分析表明,Co和Cr的含量均明显降低。因此,Co基合金的腐蚀机理主要源于合金元素Cr、Fe和Co等的氧化、溶解和挥发。

H13模具钢表面激光熔覆Co基合金涂层的组织和性能

采用CO2连续激光器在H13模具钢表面制备Co基合金涂层。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、显微硬度计和摩擦磨损试验机等设备分析测试了熔覆层的微观组织和性能。结果表明:激光熔覆层与H13钢基材之间呈现良好的冶金结合特征。熔覆层与基材的结合区为粗大柱状晶和细小共晶组织,熔覆层中部呈典型亚共晶组织特征,表层为致密而细小的亚共晶组织。经过激光熔覆处理后,H13钢基材表面硬度和耐磨性得到了显著改善。

激光重熔Co基合金堆焊层的组织和性能

采用SMAW堆焊方法在Q345钢基体上堆焊Co基合金层,并对其进行表面激光重熔。研究两种不同激光重熔扫描速度对堆焊层组织和显微硬度的影响。结果表明,堆焊层表面经激光重熔后组织明显细化,并随着激光扫描速度的降低,硬度有所升高;结合不同处理状态,比较了合金堆焊层的耐磨性。

激光扫描速度对Co基合金堆焊重熔层组织和硬度的影响

研究了激光功率为2.5kW时,三种不同扫描速度(2mm.s-1、4mm.s-1、8mm.s-1)对重熔的Co基合金堆焊层熔宽、熔深、搭接宽度、枝晶尺寸以及显微硬度分布的影响。试验结果表明,堆焊层经激光重熔后,随着扫描速度的提高,重熔层熔宽和熔深、搭接宽度、枝晶尺寸均随之减小,组织较原始堆焊层明显细化,硬度明显提高。然而,当扫描速度为8mm.s-1时,搭接宽度为零,出现未重熔塔接部分,使得堆焊重熔层表面硬度出现较大波动。

时效处理对Co基合金堆焊重熔层组织和性能的影响

通过金相、扫描电镜显微组织分析,显微硬度测定,高温磨损试验,对经不同工艺参数时效处理的Co基合金堆焊重熔层进行了分析研究。结果表明,堆焊重熔层组织主要是细小的等轴状枝晶γ-Co及其间分布的共晶组织;经时效处理后,主要是γ-Co基体上弥散分布着合金碳化物和骨架状的共晶组织。在时效处理时,随着时效温度的不断提高,堆焊重熔层表面硬度随之升高,在900℃时硬度达到最大值,然后急剧下降;相比较,经长时(12 h)时效处理的堆焊重熔层硬度高于经短时(6 h)时效处理。经时效处理的堆焊重熔层高温耐磨性均优于未经时效处理的堆焊重熔层,并且经短时(6 h)时效处理的堆焊重熔层的高温耐磨性好于经长时(12 h)时效处理。

Co基合金堆焊层激光重熔表面改性研究

采用两种不同扫描速度对Q345钢表面Co基合金堆焊层进行激光重熔,并对其进行了硬度、显微组织、X射线衍射分析和耐磨性、耐热疲劳性试验。结果表明,堆焊层经表面激光重熔后组织明显细化,并随着激光扫描速度的提高,重熔堆焊层组织不仅更加细小、均匀致密,而且硬度更高,耐磨性。