时效处理对Mn-10Cu-4Cr合金显微组织与力学性能的影响

对Mn-10Cu4Cr合金进行850℃固溶40min和不同时效处理(400~600℃时效8h和440℃时效0~120h),研究了合金在时效后的组织结构演变和力学性能。结果表明,Mn-10Cu-4Cr合金经固溶处理后的基体TEM组织呈条纹状形貌,条纹宽度约为1.5nm,还存在无条纹形貌的富铜区,表明由于调幅分解的发生导致了合金成分的不均匀性。此外,组织中还含有α-Mn析出相,随着时效温度的增加或者时效时间的延长,合金的晶粒尺寸无明显变化,而强度和硬度明显增加,伸长率下降,其原因是时效处理导致了富铜纳米颗粒的形成、长大、粗化以及α-Mn相在晶粒内部以及晶粒之间析出。

镁合金表面热喷涂WC-10Co-4Cr粒子沉积及分布特性

为了探究高速空气燃料热喷涂(activated combustion-high velocity air fuel,AC-HVAF)过程中喷涂粒子撞击基材后的沉积特性。采用AC-HVAF热喷涂技术在AZ80镁合金基体上沉积WC-10Co-4Cr硬质涂层。通过离散沉积实验获得薄层沉积粒子,探讨各种沉积形貌的种类、形成原因、结合机制及射流中粒子的径向和轴向分布。结果表明:在AC-HVAF粒子沉积过程中,嵌入型沉积为主要的沉积形貌,同时包含少量的破碎型与空腔型沉积粒子。在涂层的形成过程中,嵌入型沉积对涂层/基体结合性能起重要作用;空腔型沉积的小颗粒及破碎型沉积的大颗粒是造成沉积效率下降的主要原因。喷涂粒子主要集中在射流中心,越靠近射流边缘,空腔型沉积粒子越多,最终导致AC-HVAF粒子射流呈现出空间分布特征。

超声速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层对TC11钛合金耐磨性和耐蚀性的影响

采用超声速火焰喷涂(HVOF)工艺,在随钻仪器零件常用材料TC11钛合金表面制备金属陶瓷涂层WC-10Co4Cr,利用冲击试验机测量喷涂前后钛合金的冲击韧性,使用磨粒磨损试验机测定涂层的耐磨性,采用电化学测试分析涂层的耐蚀性。结果表明:HVOF工艺对TC11钛合金的组织和性能影响较小,与未喷涂的钛合金相比,界面处基体的显微组织和显微硬度没有明显变化,冲击韧性稍有提高;HVOF工艺稳定可靠,涂层呈片层结构,致密度高,涂层的孔隙率为2.55%,硬度达到1400 HV,涂层主要由WC和W2C相组成,其与基体结合良好,为机械结合;金属陶瓷涂层能够显著改善钛合金的耐磨性和耐蚀性,喷涂涂层钛合金的磨损量是未喷涂钛合金的1.56%,喷涂涂层钛合金的磨损机制是磨粒磨损,未喷涂涂层钛合金磨损机制是磨粒磨损+黏着磨损。

膨胀法分析Fe-17Mn-10Cr-5Si-4Ni形状记忆合金的恢复特性

利用FormasterFTM - 4型膨胀仪对Fe - 17Mn - 5Si - 10Cr - 5Ni合金的形状恢复特性进行了分析 ,测得了恢复应变随加热温度变化的连续曲线 .结果表明 ,合金在加热恢复前后 ,其热线性膨胀系数基本不变 ;合金发生ε→γ马氏体逆相变的起始温度As和预变形量无关 ,而终止温度Af 随预变形量的增加而升高 ;试样在恢复过程中 ,前期和后期恢复较慢 ,中期恢复较快 ;合金的形状恢复率随预变形量的增大而降低 ;但最大可恢复应变出现在预变形量为 5

Fe-24Mn-4Al-5Cr合金高温氧化表层结构分析

利用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析仪(EPMA)分析Fe-24Mn-4Al-5Cr合金在700℃空气中循环氧化160 h后表面形成的氧化膜形貌、成分分布及组织结构.研究结果表明:Fe-24Mn-4Al-5Cr合金在700℃空气中循环氧化160 h后,氧化层分为两个成分区域,外氧化区和内氧化区;外氧化区主要为Mn2O3相,内氧化区为由于铝和锰的选择性氧化所产生的Al2O3和Mn Al2O4相.另外,由于锰的选择性氧化使氧化层与基体之间的γ-Fe相转变成了α-Fe相.

NiCrAlY合金粉添加量对超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层组织及性能的影响

在WC-10Co4Cr金属陶瓷粉中添加不同质量分数(0,6.5%,10.0%,20.0%)NiCrAlY合金粉,采用超音速火焰喷涂技术在316L不锈钢基体表面制备NiCrAlY/WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,研究了合金粉添加量对涂层显微组织、显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同合金粉添加量下所得涂层的显微组织均主要由WC相组成;随着合金粉添加量的增加,涂层中的镍和Ni3Al相含量增多,孔隙率和硬度下降,耐腐蚀性能先增后降;当合金粉质量分数为6.5%时,涂层的硬度分布最均匀,耐腐蚀性能最好。

Ti55531钛合金超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr和WC-17Co工艺对比研究

采用HVOF技术在Ti55531钛合金基体上制备WC-10Co4Cr和WC-17Co涂层。利用SEM分析试样微观形貌,采用光学分析软件计算涂层孔隙率,使用显微硬度计、常温持久强度试验机测试涂层显微硬度、结合强度,并对试样进行了中性盐雾腐蚀试验,对比分析其耐蚀性。结果表明:在Ti55531钛合金基体上制备的WC-10Co4Cr, WC-17Co涂层微观组织致密,孔隙率分别为0.57%,0.43%;结合强度分别为76.8,80.4 MPa;显微硬度分别为HV_(0.3)1 206.4,HV_(0.3)1 005.6,均明显高于Ti55531基体的HV_(0.3)394.2;WC-10Co4Cr和WC-17Co涂层均能有效地提高基体的耐蚀性能,其中WC-10Co4Cr涂层耐蚀性能更优。2种涂层性能指标均满足规范要求。

喷涂距离对超音速火焰喷涂WC10Co4Cr涂层沉积效率及耐磨粒磨损性能的影响

以-45^+15μm WC10Co4Cr团聚烧结球形喷涂粉末为原料,采用GTV超音速火焰喷涂(HVOF)系统K2喷枪,通过改变喷涂距离(300、340和380 mm)制备3种涂层,应用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等表征涂层结构和性能。结果表明:随喷涂距离减小,WC10Co4Cr涂层孔隙率降低、显微硬度增加、耐磨粒磨损性能增强,但粉末的沉积效率降低;喷涂距离为300~380 mm时,WC10Co4Cr涂层的物相组成均为WC、W2C及少量非晶相;喷涂距离为300~340 mm时,WC10Co4Cr涂层显微硬度和耐磨粒磨损性能变化较小;结合磨损区域中心位置的微观结构、涂层物理性能和表面粗糙度变化,探讨WC10Co4Cr涂层的磨粒磨损和喷涂距离的影响机制。

等离子熔覆Fe基/WC-10Co-4Cr涂层的组织与性能研究

目的制备高强度和高硬度的耐磨性涂层,用于已磨损的机械零件表面,以延长其使用寿命,避免机器因磨损而带来的各种故障。方法采用等离子熔覆技术在40CrMnMo表面制备WC-10Co-4Cr/Fe300合金复合熔覆层,研究不同质量分数WC-10Co-4Cr对熔覆层组织和性能的影响。利用金相显微镜、超景深光学显微镜、SEM、EDS、XRD对熔覆层的组织形貌进行表征和物相分析,借助数显显微硬度计和销盘式摩擦磨损试验机测试熔覆层的硬度和耐磨性。结果WC-10Co-4Cr/Fe300合金作为一种复合材料,与基材形成了冶金结合,结合区域无孔洞和裂纹。熔覆层微观结构随着WC-10Co-4Cr含量的增加,逐渐由柱状晶向树枝晶过渡,它主要由Fe6W6C、(Cr、Fe)23C6和WC相组成。熔覆层的平均硬度大致随着WC-10Co-4Cr含量的增加而提高,当WC-10Co-4Cr的质量分数达到20%时,熔覆层的硬度最高(518.5HV0.2),大约是基体硬度的1.7倍。熔覆层的主要摩擦机理为磨粒磨损,随着WC-10Co-4Cr含量的增加,熔覆层的耐磨性得到显著改善。当WC-10Co-4Cr的质量分数为30%时,其磨损量比基体的总磨损量少0.0186 g,熔覆层的耐磨性最好。结论加入的WC-10Co-4Cr粉末与Fe300合金粉末反应生成了Fe6W6C、(Cr、Fe)23C6强化相,显著提高了熔覆层的硬度和耐磨性。

热处理对ZL101A表面WC-10Co4Cr涂层组织性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在ZL101A铝合金表面制备WC-10Co4Cr涂层,研究了涂层经300℃×1 h、400℃×1 h和500℃×1 h真空热处理后的组织结构、硬度以及摩擦磨损性能。研究表明:经真空热处理后,涂层中的非晶相逐渐转变成CrSi_(2)相和Co_(25)Cr_(25)W_(8)C_(2)相,且热处理温度越高,涂层中上述两相含量越多;随着热处理温度的升高,涂层的显微维氏硬度逐渐增大,而微动摩擦的磨痕与体积损失逐渐下降;未热处理的涂层磨损机制主要是疲劳磨损和磨粒磨损两种,热处理后的涂层同时存在疲劳磨损、磨粒磨损和黏着磨损三种机制。

WC-10Co-4Cr涂层高温微动磨损特性

为研究WC-10Co-4Cr涂层的高温微动磨损性能和微动磨损机制,采用超音速火焰喷涂技术在Inconel690合金表面制备WC-10Co-4Cr涂层。使用PLINT电液伺服高温微动试验机,在室温25℃至高温300℃大气气氛条件下,选择法向载荷100 N、位移幅值200μm、频率2 Hz、循环次数3×10~4次,进行微动磨损特性试验,通过扫描电子显微镜、双模式轮廓仪和三维共聚焦显微镜等仪器对磨痕进行分析研究。结果表明:涂层组织呈层状叠加的两相分布,致密、孔隙率低,涂层与基体结合紧密,显微硬度为HV810.82,是基体的3.3倍;在法向载荷和位移幅值一定时,随着试验温度的升高WC-10Co-4Cr涂层的摩擦因数增大,且磨损加剧;温度高于250℃条件下,WC-10Co-4Cr涂层发生严重磨损;WC-10Co-4Cr涂层的高温微动磨损机制主要表现为黏着磨损、氧化和剥层的共同作用。

汽车用Al-10Si-4Cu-0.7Mg合金热处理工艺研究

对Al-10Si-4Cu-0.7Mg合金进行了500℃×5 h固溶+不同时间深冷+170℃×8 h时效处理。采用SEM、拉伸试验、硬度测试、摩擦磨损试验等研究了不同热处理工艺对Al-10Si-4Cu-0.7Mg合金组织与力学性能的影响。结果表明:固溶+10 h深冷+时效态的Al-10Si-4Cu-0.7Mg合金的抗拉强度和硬度分别为358 MPa和158 HV,比T6态合金的分别提高了17.4%和27.4%,另外高、低载荷下耐摩擦磨损性能也比T6态合金的有不同程度的提高。与T6态Al-10Si-4Cu-0.7Mg合金相比,固溶+10 h深冷+时效态的合金组织中Si相数量明显增多,更为细小均匀,未溶的第二相也明显细化。

涂层厚度对AZ91D镁合金WC涂层性能影响研究

采用JP-5000超音速火焰喷涂技术在AZ91D镁合金表面喷涂WC-10Co4Cr涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等设备和浸泡腐蚀实验来分析WC涂层的组织结构和性能。结果表明:WC涂层均匀、致密,孔隙较少,涂层与基体结合紧密,无裂纹,无剥离;WC发生分解形成W2C,分解率与火焰作用时间有关;随涂层厚度的增加,涂层的显微硬度有增大的趋势;WC涂层提高了镁合金的耐腐蚀性。

HVOF中喷涂距离对AZ91D镁合金WC涂层性能影响研究

采用Jp—5000音速火焰喷涂(HVOF)技术在AZ91D镁合金表面喷涂WC—10Co4Cr涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等设备和浸泡腐蚀实验来分析WC涂层的组织结构和性能。结果表明:WC涂层均匀、致密,孔隙较少,涂层与基体结合紧密,无裂纹,无剥离;经XRD检测分析,WC在高温环境中发生元素重组,生产了CW_3、W_2C,分解率与火焰作用时间有关;WC涂层提高了镁合金的耐腐蚀性。

CeO_(2)改性多尺度WC-CoCr涂层组织结构及空蚀性能研究

采用超音速火焰喷涂技术,制备多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层和纳米CeO_(2)改性涂层。研究添加纳米CeO_(2)对多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层组织结构、力学性能的影响。并采用超声振动空蚀装置研究淡水介质中涂层的空蚀行为和机理。研究表明,改性涂层和未改性涂层物相均主要由WC相和非晶CoCr组成,没有产生明显的脱碳相。纳米CeO_(2)改性多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层具有更低孔隙率(0.25%),但涂层显微硬度(1134 HV0.3)只有多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层的83%。同时其开裂韧性(5.27 MPa·m^(1/2))相对于多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层降低了4%。纳米CeO_(2)的添加削弱了涂层在淡水介质的抗空蚀性能,其抗空蚀性能只达到多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层的61%。纳米CeO_(2)的添加降低了多尺度WC-10Co_(4)Cr涂层的孔隙率,但同时削弱了涂层的力学性能,由此降低了涂层的抗空蚀性能。

一种钛合金零件异形面喷涂碳化钨工艺研究

为了适应一种钛合金零件异形面喷涂碳化钨的加工要求,分析了规则外圆面与异形面喷涂WC-10Co4Cr的异同点及异形面喷涂的难点,借鉴规则外圆面的喷涂经验,制订了钛合金零件异形面喷涂碳化钨工艺流程、设计了专用保护工装及喷枪的运动线路。生产结果表明:保护工装及工艺方法可靠、稳定,涂层性能满足产品要求。

直线叠加超音速火焰喷涂技术在TC18钛合金圆弧表面的应用

超音速火焰喷涂涂层是一种高强度、高耐磨性的表面保护涂层,广泛应用于零件表面防护。某民机起落架钛合金零件首次采用超音速火焰喷涂工艺,该零件使用WC-10Co4Cr团聚烧结粉末对TC18钛合金90°圆弧表面进行喷涂。文中阐述采用直线叠加的喷涂方式,通过专用的喷涂模拟工装,对各类试片/试件进行工艺验证试验,保证在钛合金90°圆弧面上的任意角度涂层金相组织、硬度、结合强度等各项性能满足设计及使用要求。

Ti55531钛合金零件超音速喷涂碳化钨工艺研究

针对国内无Ti55531钛合金材料超音速喷涂WC-10Co4Cr工艺的现状,参照TC18钛合金超音速喷涂WC-10Co4Cr工艺,设计了2种喷涂工艺,进行了多组别工艺试验,确定的工艺流程、喷涂参数、工艺控制项目等满足了涂层需求。结果表明:前处理采用吹砂或酸洗和钝化均能保证涂层结合强度大于70 MPa及其他性能合格,为产品的加工提供了依据。