球墨铸铁激光熔覆Hastelloy C276气孔缺陷与耐蚀性研究

为替代价格高昂且难加工的整体镍基合金材料在腐蚀环境中的应用,采用激光熔覆技术在球墨铸铁QT500-7基体上制备Hastelloy C276合金涂层。研究了激光功率和扫描速度对涂层气孔率及稀释率的影响;采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和电化学工作站对该涂层组织、硬度及耐蚀性能进行研究。结果表明:在所选工艺参数下,涂层与基体均能形成良好冶金结合,无裂纹缺陷。随着激光功率增大或激光扫描速度增大,该涂层稀释率及气孔率均呈增大趋势。该涂层组织以树枝晶为主,物相主要由γ-Ni固溶体及碳化物M_(23)C_(6)、M_(3)C_(7)、Ni_(6)Mo_(6)C组成。该涂层的平均硬度为379.38 HV,达到了基体的1.98倍。在3.5 wt%NaCl溶液中Hastelloy C276合金涂层自腐蚀电位高于球墨铸铁且自腐蚀电流密度低于球墨铸铁,线能量越低的工艺参数制备的涂层耐蚀性越好。

激光熔覆Hastelloy C276涂层组织及抗热震性能研究

目的 针对微晶玻璃压延辊在服役过程中因表面频繁承受较大的温度梯度而开裂的问题,研究一种抗冷热疲劳性能突出的高性能防护涂层来延长压延辊服役寿命。方法 采用激光熔覆技术,以扫描速度为800 mm/min、送粉量为26 g/min、光斑直径为4 mm、搭接率为50%、激光功率为2 200 W的工艺参数,在2Cr13基体上熔覆Hastelloy C276镍基合金涂层。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究熔覆涂层的微观组织和热震失效裂纹微观形貌、元素分布以及涂层相组成。利用箱式电阻炉对Hastelloy C276熔覆涂层与2Cr13基体进行热震试验。结果 Hastelloy C276熔覆涂层表面无裂纹、成形良好,涂层与基体之间为冶金结合。涂层由γ-Ni、M_(6)C和M_(23)C_(6)相组成。熔覆涂层从基体结合处至表面依次形成了平面晶、胞状组织、柱状树枝晶以及等轴树枝晶,碳化物相均在树枝晶间析出。Hastelloy C276熔覆涂层抗热震失效次数约为2Cr13基体的3倍,最高抗热震次数可达到202,Hastelloy C276熔覆涂层具有良好的抗热震性能。结论 由于HastelloyC276涂层与2Cr13基体结合紧密且存在热膨胀系数差异,热震时在熔覆结合界面产生了较大热应力,因此裂纹最先在熔覆结合界面处萌生,然后逐渐扩展至涂层表面最终失效。Hastelloy C276涂层的裂纹萌生扩展机制使裂纹在涂层表面出现较晚,有效延长了2Cr13微晶玻璃压延辊抗冷热疲劳寿命。

Hastelloy C276合金与S30403不锈钢接头组织及性能研究

采用焊丝ERNiCrMo-3及ERNiCrMo-4分别对Hastelloy C276合金与S30403不锈钢进行TIG焊接,通过显微组织、力学性能、晶间腐蚀等试验,对焊接接头组织及性能进行研究。结果表明,接头抗拉强度均合格,同时接头弯曲试样无裂纹产生。ERNiCrMo-3的焊缝金属组织为等轴树枝晶,而ERNiCrMo-4的焊缝金属为等轴树枝晶+柱状树枝晶组织,同时焊缝两侧均存在宽度不一的部分熔化区。与ERNiCrMo-3焊接的接头相比,ERNiCrMo-4焊接的接头最高硬度值低20HV左右,同时焊缝耐晶间腐蚀的能力较强。

300M钢激光熔覆C276涂层微观组织和电化学性能

为提升300M钢表面耐腐蚀性,采用NCLT CW-1K固体Nd:YAG激光器系统,利用激光熔覆技术在300M钢表面制备Hastelloy C276涂层,对C276涂层的宏观形貌、物相组成进行表征,利用滑动摩擦磨损机、电化学工作站进行摩擦磨损、电化学测试。结果表明:激光熔覆C276涂层质量良好,C276涂层较基体显微硬度提升1.4倍,但耐磨性低于300M钢基体;涂层腐蚀电位最大,腐蚀电流密度最小,在300M钢表面采用激光熔覆技术制备出C276涂层,显著提升300M钢表面耐蚀性能,为提升材料表面的耐蚀和防腐性能提供新的方案。