纳米CeO_2/Ni60复合粉末的高能球磨法制备及其表征

以Ni60粉末和纳米CeO_2颗粒为原料,在氩气保护下采用高能球磨工艺制备了纳米CeO_2/Ni60复合粉末,并利用扫描电镜、X射线衍射和激光粒度分析仪等方法,对复合粉末的形貌、晶粒大小、微观应变及粒度分布进行表征和分析.结果表明:在球磨转速为350r/min,球料比为10∶1的条件下,随着球磨时间的延长,Ni60粉末晶粒不断细化,纳米CeO_2团聚体逐渐解聚,当球磨时间为10h时,纳米CeO_2颗粒均匀弥散分布在Ni60基体上,形成层片状复合粉末;经10h球磨后复合粉末的晶粒尺寸和微观应变分别为27.9nm和0.32%,并在球磨10h后,二者的变化趋于稳定.

AZ31B镁合金表面激光熔覆Ni60合金粉末组织及性能

利用5kW横流连续CO2激光器,采用预置粉末法对AZ31B镁合金表面进行激光熔覆Ni60合金粉末试验。利用光学显微镜,SEM,XRD,显微硬度仪,电化学腐蚀设备等仪器对熔覆层和基体的组织及性能进行了测试分析。结果表明,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆层组织为细小的树枝晶和等轴晶;XRD结果表明在熔覆层表面形成了Mg2Ni,Mg-Ni2等新相,熔覆层的显微硬度由HV45~50提高到HV150~350,约为基体的3~7倍。在3.5%(质量分数)NaCl的溶液中进行电化学腐蚀试验表明,熔覆层表面的自腐蚀电位较原始镁合金提高约0.379V,其抗腐蚀性较原始镁合金显著提高。

高频感应熔覆Ni60合金粉末涂层的研究

研究了用 3种方法制备的Ni60合金粉末涂层的显微组织和腐蚀特性 ,其中用第 1种冷涂法制备预涂层 ,再经高频感应熔覆的方法比用第 2种氧 乙炔喷涂法制备预涂层 ,然后用高频感应熔覆的方法经济实用。这两种方法所制备的涂层性能接近 ,组织均匀细致 ,有丰富的增强耐磨性的硬质相 ,显微结构和抗腐蚀性明显优于第 3种用氧 乙炔喷焊制备的涂层。总之 ,冷预涂加高频熔覆法优于氧 乙炔预涂加高频熔覆法 ,高频感应熔覆法优于氧 乙炔喷焊法。

Ni60自熔合金粉末的研究

研制的Ni60自熔合金粉末虽铁含量高(Fe≤15%),但其主要性能达到了铁含量较低(Fe<5%)的著名瑞士Castolin12496牌号水平,成为国内用量最大的自熔合金粉末牌号之一。本文介绍了Ni60自熔合金及其粉末的化学成分、物理性能、喷焊工艺性能、焊层性能和应用,并着重介绍了粒度分布对粉末的松装密度、流动性、焊层硬度的影响。

轮轨激光熔覆Ni60基合金粉末材料涂层与磨损性能研究

针对轮轨磨损现象,文章基于激光熔覆试验,研究激光熔覆技术在提升轮轨材料抗磨损性能方面的作用。试验以磨损的高速列车轮轨为基体材料,一组轮轨基体表面以Ni60基合金粉末材料对其进行激光熔覆试验处理,另一组轮轨基体不做表面处理,然后分别进行硬度测试和摩擦磨损测试。结果表明,激光熔覆技术可以明显改善车轮和钢轨的综合性能,降低其使用成本。

预涂和感应重熔制备Ni60熔覆层的研究

采用预涂和感应重熔方法在45#钢上制备了Ni60熔覆层。对熔覆层的宏观照片、SEM、EDS、XRD和硬度进行了分析。结果表明:A+B粘接剂可以制备重熔效果良好的熔覆层。重熔后试样表面有大量灰黑色残渣,局部有些凸凹不平。重熔后界面附近的显微组织分为三部分:基体-过渡区-涂层熔覆区。涂层熔覆区为Ni基的,其上分布着块状组织、碳化物和富含Cr的硬质相,且含有Si的氧化物和孔洞。过渡区内发生了冶金结合。预涂和感应重熔后试样的洛氏硬度值为53.6HRC,涂层熔覆层上距基体不同距离的几个点处维氏硬度值在700HV0.3左右。

Ti6Al4V钛合金表面Ni60-10%hBN激光熔覆层的摩擦学性能

为了提高Ti6A14V钛合金的摩擦学性能，以Ni60-hBN混合粉末为原料，对其表面进行激光熔覆，并与Ni60粉末激光熔覆层进行了对比，分析了2种熔覆层的物相组成、显微组织；在2，5，8N下测试了2种熔覆层的干滑动磨损性能。结果表明：在2-8N内，Ni60熔覆层和Ni60—10％hBN熔覆层的摩擦系数和磨损率均随载荷的增加先减小后升高，在5N时，Ni60—10％hBN熔覆层具有优异的自润滑耐磨效果。

高温涂料保护熔覆与感应熔覆Ni60涂层的组织与性能比较

分别用高温涂料保护熔覆和感应熔覆两种方法在45钢表面制备了Ni60自熔性合金涂层,并用金相显微镜、XRD、SEM和显微硬度计等分析仪器对这2种熔覆层的组织结构和性能进行了分析比较。试验结果表明:在高温涂料保护熔覆过程中,高温保护涂料能够对基体和熔覆层起到很好的防氧化保护作用,熔覆层表面平整、组织致密、与基体之间结合牢固。通过对高温涂料保护熔覆后的试样进行正火处理,可以改善基体的组织和性能,消除因高温熔覆对基体材料带来的不利影响。与感应熔覆相比,高温涂料保护熔覆层质量好,熔覆设备投资少,可以对各种形状的零件表面进行熔覆处理,是一种高效节能的熔覆处理新技术。

高锰钢表面高速激光熔覆Ni60涂层组织与性能

采用高速激光熔覆系统在破碎机锤头中常用的材料高锰钢表面制备了Ni60耐磨熔覆层。通过正交试验极差分析优化得到最佳工艺参数,采用渗透探伤、显微硬度计、OM,XRD,BSE和摩擦磨损试验对熔覆层宏观形貌、硬度、微观形貌、物相、摩擦系数和磨损量进行观察与测试。结果表明,当激光功率为1 200 W、扫描速度为4 mm/s、送粉速度为7.5 g/min时,熔覆层表面成形质量良好,表面硬度可达811.41 HV,约为基材的2.8倍,摩擦系数较基材下降37.7%,耐磨性提高1.6倍。熔覆层主要由γ-Ni树枝晶组成,其中弥散分布的硬质相CrB,Cr_(7)C_(3)和Cr_(23)C_(6)可显著提高熔覆层的耐磨性。

超声振动辅助Ni60WC25粉末激光熔覆技术

采用超声振动辅助的方法,运用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备Ni60WC25的镍基合金粉末熔覆层。研究超声振动辅助作用下Ni60WC25熔覆层的微观组织情况,并与常规的激光熔覆技术进行对比,分析熔覆层微观组织不同的原因。结果表明:在超声振动辅助作用下,熔覆层组织的晶粒变得细小,合金元素分布相对均匀,表面硬度提高。

脉冲激光熔覆Ni60合金粉末的试验研究

采用脉冲Nd:YAG激光器对Ni60合金粉末进行了单道单层、多道单层的熔覆工艺试验研究。采用单因素试验方法,研究了激光工艺参数(激光功率、扫描速度、离焦量等)对熔覆层尺寸的影响,从而得到了单因素条件下最佳的工艺参数。同时对所形成的熔覆层进行金相组织分析,结果表明:所形成的熔覆层与基体为良好的冶金结合;内部组织由大量的枝晶和等轴晶构成且组织均匀、致密;熔覆层硬度最高达823HV(为基体材料硬度的3～4倍),为激光快速成型零件提供了应用基础。

低碳钢表面激光熔覆层及其高温磨损行为

为改善低碳钢材料的耐高温磨损性能,采用激光熔覆法,在低碳钢表面制备出Ni60合金、Ni60+Y2O3的熔覆涂层和Ni60熔覆-重熔涂层,利用X射线衍射仪、磨擦磨损实验机、扫描和透射电镜分析了熔覆层相组成、高温耐磨性能和熔覆层显微形貌.结果表明:所制得熔覆层与熔覆-重熔层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合;熔覆-重熔层的显微硬度和高温耐磨性分别为基体的5和4倍;添加Y2O3熔覆层的显微硬度和高温耐磨性分别为基体的4.2和4倍;熔覆层高温耐磨能力增强的主要原因是熔覆层与基体良好的冶金结合、析出相以及Y2O3的强化作用.

Ni60对AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层的影响

采用等离子熔覆技术,在Q235钢基体上制备了添加Ni60合金的AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层。利用XRD,SEM和EDS研究了涂层的显微组织和相组成,并测试了其显微硬度。结果表明,合金涂层主要由BCC枝晶和FCC枝晶间组织构成,添加Ni60后枝晶间还生成了长条状的Cr_7C_3相,枝晶内的Cr_7C_3相为颗粒状。添加Ni60后涂层硬度最大值达到690 HV0.2,明显高于未添加Ni60涂层的370 HV0.2,涂层硬度提高的主要原因是添加Ni60后涂层中生成了硬质相Cr_7C_3。

高温涂料保护熔覆技术的研究

推出了一种新的熔覆方法——高温涂料保护熔覆技术,方法是在钢的表面先预涂一层自熔性合金粉末和一层高温保护涂料,然后烘干,其后将试样放入高温电阻炉内加热,待试样加热至自熔性合金粉末的熔点后,将试样取出冷至室温,即可获得表面平整、组织致密、结合牢固的熔覆层。熔覆后的试样还可以进行正火处理,以改善基体的组织和性能。通过金相显微镜、XRD、SEM、EPMA和显微硬度计等分析仪器对熔覆层的组织结构和性能进行了分析研究。结果表明,熔覆层与基体的界面属于具有零稀释率特征的冶金结合。

Q345钢激光熔覆镍基WC合金的组织与耐磨性能

为进一步提高Q345钢激光熔覆层的耐磨性能,利用激光熔覆技术在Q345钢表面制备了70%Ni60A+30%WC熔覆层(质量分数)。采用X射线衍射仪及扫描电镜分析了熔覆层的物相、显微组织,采用摩擦磨损试验研究其耐磨性能。结果表明,Q345钢表面激光熔覆镍基WC合金对其表面的晶粒细化、显微硬度和耐磨性等都有很大提升。

TC4钛合金表面激光熔覆Ni60+Cu/Mo涂层的显微组织和性能

在TC4钛合金表面激光熔覆Ni60A、Ni60CuMo复合粉末,研究Cu和Mo元素对熔覆层显微组织、硬度及耐磨性的影响。结果表明,在相同激光熔覆工艺参数下,Ni60CuMo熔覆层中除含有Ni60A熔覆层所含有的Ti_(2)Ni、TiNi、TiB_(2)和TiC相外,还含有Cu_(0.81)Ni_(0.19)、Ti_(2)Cu、MoSi_(2)等硬质相。在硬质相的作用下,Ni60CuMo熔覆层的显微硬度平均值(HV_(0.1))为826,是Ni60A熔覆层硬度的1.2倍。在相同条件下,Ni60CuMo熔覆层的磨损率为3.30×10^(-6) mm^(3)/(N·m),约为Ni60A熔覆层磨损率的16.42%,是TC4钛合金基体磨损率的4.23%。添加Cu和Mo能显著提升TC4钛合金表面激光熔覆层的耐磨性。

激光功率对2Cr13不锈钢激光熔覆涂层的影响

以某注水泵柱塞为研究对象,针对柱塞在工作过程中出现的磨损失效问题展开研究。采用激光熔覆工艺在2Cr13不锈钢表面熔覆Ni60+25%WC复合粉末,研究了当扫描速度不变时,激光功率对熔覆层的显微组织和硬度分布情况的影响,实验结果表明,熔覆层组织主要由树枝状晶组成,当功率为1200W时熔覆层组织中出现了些明显聚集粗化的枝晶组织,和一些呈块状分布的组织(白亮组织),在该情况下熔覆层表现出最高的硬度HV0.1=1050,是基体硬度的3倍多,因此,激光熔覆工艺可以被用于提高零件表面硬度及耐磨性,最终确定在扫描速度为450mm/min,功率为1200W。