动子磁极表面等离子堆焊Ni60B合金层的工艺研究

利用等离子堆焊技术,对动子磁极表面堆焊N i60B合金层开展工艺研究。研究不同堆焊电流对Ni60B合金层组织和性能的影响,以及焊后分别采用水冷、空冷和放入珍珠岩中保温冷却时,对N i60B合金层组织和性能所产生的影响。对焊后样件进行相关试验,结果表明:随着焊接电流的增大,熔深增大,熔覆金属的稀释率增大,表面硬度降低,结合强度增大;从微观金相来看,焊后水冷易导致堆焊层产生裂纹,而焊前预热和焊后缓冷则能有效防止堆焊层产生裂纹。

等离子反应合成Ni60B-TiN梯度涂层的组织与性能

目的 获得一种既具有一定厚度又能保持优异性能的厚涂层,期望广泛用于机械设备零件的表面强化以及再制造。方法 采用反应等离子喷涂技术在42CrMo钢基材上制备不同Ti N含量的Ni60B-TiN复合涂层并对比其组织和性能,选取最优成分含量作为梯度涂层的工作层,从而确定成分梯度范围,并对梯度化设计的Ni60B-TiN梯度涂层与复合涂层进行了性能对比。利用XRD、SEM、EDS分析涂层物相组成和微观组织形貌,观察涂层磨损形貌,分析磨损行为。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机测量涂层的显微硬度和耐磨性。采用三点弯曲试验和黏结试样拉伸法测量涂层的弹性模量和结合强度。结果 反应等离子喷涂技术制备的Ni60B-TiN涂层组织致密,没有未熔颗粒的存在,仅存在少量孔隙,涂层主要由Ni基合金相(γ-Ni、Cr_(1.12)Ni_(2.88)、FeNi_(3))和Ti N相组成。30%TiN含量的涂层具有最佳的组织均匀性、最小的磨损痕迹宽度和磨损体积(0.68 mm^(3)),耐磨性能最好,选其作为梯度涂层的工作层最佳。梯度化设计后的涂层应力得到有效缓解,弹性模量显著提高(72 GPa),结合强度较复合涂层高约1.7倍,提高了涂层的耐磨减摩性能。结论 采用成分梯度化设计可以获得较复合涂层更高弹性模量、结合强度和耐磨性的厚涂层。

高速火焰喷涂Ni60B涂层抗蚀性能研究

在20钢基体上利用高速火焰喷涂Ni60B,同时对喷涂后的试样进行涂盐腐蚀试验。利用数学的方法对腐蚀动力学曲线进行拟合,并利用先进的分析测试手段如扫描电镜、能谱分析及X射线衍射等对其抗腐蚀机理进行探讨。结果表明:涂层的腐蚀速率随时间的增加而下降,涂层表面连续、致密的Cr2O3、NiO有效地阻止了涂层被进一步腐蚀。

Ni60B有氧烧结工艺的研究

采用箱式炉在有氧状态下烧结制备Ni60B自熔合金,研究烧结工艺对Ni60B自熔合金组织和性能的影响。结果表明:Ni60B自熔合金粉末经1 000℃×15 min,随炉冷却至400℃后空冷的最佳工艺烧结后,合金的金相组织为在γ-Ni固溶体基体上均匀的分布着Cr、Fe的碳化物、硼化物硬质相;其密度为7.64 g/cm3,硬度为56.96HRC。

放电等离子烧结工艺制备Ni60B镍基自熔合金

采用放电等离子烧结技术制备了KF-Ni60B镍基自熔合金,通过硬度、密度测试,研究了烧结温度、保温时间和烧结压力对烧结体性能的影响,并对烧结工艺进行了优化。结果表明:烧结温度对该合金性能的影响最大,烧结压力和时间的影响次之;在65 MPa压力下,经870℃烧结15 min的Ni60B自熔合金性能最佳,硬度为64.22 HRC,密度为7.713 g.cm-3;烧结后的合金组织为在-γNi固溶体基体上均匀分布着铬、铁的碳化物、硼化物等硬质相,晶粒均匀细小。

宽带激光熔覆Ni60B+WC复合涂层的组织及性能

采用自重送粉法在 45钢表面宽带激光熔覆Ni6 0B +30vo1%WC复合涂层 ,并进行现代显微分析。研究的结果表明 ,涂层熔覆区凝固组织主要组成相为WC ,W2 C ,γ Ni,M2 3C6 及M7C3,但随层深发生明显变化 ,扫描速度对涂层熔覆区表面组织形貌有很大影响 ;在干滑动磨损条件下 。

超音速火焰喷涂Ni60B-WC/Co复合涂层的工艺及性能研究

利用超音速火焰喷涂工艺在Cr12模具钢基体表面上制备了不同材料配比的Ni60B-WC/Co涂层.采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度仪和摩擦磨损试验机表征分析涂层的微观形貌、显微硬度和磨损性能.采用L8(27)的回归正交设计实验方案,建立了涂层材料、喷涂工艺与涂层磨损性能之间的数学模型.在满足约束条件情况下对目标函数求极值,得到最优方案.结果表明:各组分质量分数为w(Ni60B)=51%、w(WC)=36%、w(Co)=13%,喷涂距离为320mm时涂层磨损性能最好;涂层的磨损机理主要为微观切削和脆硬相的微观剥落;涂层各处显微硬度值均大于HV_(0.2)851,是基体(HV_(0.2)277)的3~5倍.

热容量对激光熔覆Ni60B复合涂层组织的影响

本文研究了不同热容量对宽带激光熔覆Ni60B复合涂层组织的影响。结果表明在相同的激光熔覆工艺参数下,随着热容量的增大,复合涂层中的组织越来越细小,反之,则越粗大;在同一热容量下,随着激光扫描速度的增大,复合涂层中的组织越来越细小。

混粉工艺对激光熔覆WC/Ni60B复合涂层组织及磨损性能的影响

粉末经过球磨混合均匀后,采用激光熔覆的方法,在45钢表面制备出 WC-Co 颗粒增强金属基复合涂层。用扫描电镜、能谱仪等,对熔覆涂层的显微组织结构等进行了分析观察。在 MM200环块磨损试验机上,对熔覆涂层在干摩擦滑动磨损条件下进行相同载荷和不同磨损距离的耐磨性能研究。试验结果表明:粉末球磨后的涂层硬度和耐磨性略低于未球磨的,但涂层组织更加均匀,磨损数据更加集中。

烧结方法对Ni60B自熔合金组织与性能的影响

分别采用放电等离子烧结（SPS）和有氧烧结（AS）制备Ni60B自熔合金,分析比较不同的烧结方法对其组织和性能的影响。结果表明：相对于有氧烧结,SPS制备的Ni60B合金组织更加均匀致密,晶粒细小,孔隙率低,γ-Ni固溶体基体上分布着更多的CrB、Ni3B、Fe3C和Cr7C3等硬质相;硬度提高6~7 HRC,密度提高0.96%~1.30%,耐磨性提高69%左右。

钢表面激光熔覆镍基合金涂层裂纹控制的研究

在对45钢表面激光熔覆镍基合金涂层组织、相分析的基础上,对熔覆层裂纹的形成机理进行了研究,热应力、硼化物的偏聚和熔覆层中的夹渣是导致熔覆裂纹产生的主要原因。为了消除裂纹,采用超声振动激光熔覆的方法,制备了超声振动激光熔覆Ni60B涂层和超声振动激光熔覆Ni60B+1%Y2O3涂层,并对它们的显微组织和裂纹情况进行了分析。结果表明,超声振动对镍基合金熔覆层裂纹有很好的抑制作用,通过添加适量的稀土元素,制备了成形良好无裂纹的涂层。

纳米WC-Co激光熔覆层的磨损析出相及其析出部位

为了探讨45钢上纳米WC/Ni60B激光熔覆层在磨损过程中出现的相变及析出位置,采用MM-200磨损试验机,将纳米碳化钨增强的Ni基激光熔覆层与硬质合金磨轮进行对磨,采用MX2600FE场发射扫描电镜对熔覆层表/截面组织、磨损后的表/截面组织以及磨屑进行观察分析。结果表明:熔覆层磨损表面和距离磨损区表面约10μm的亚表层析出纳米级颗粒,磨屑中也有类似的析出颗粒,析出颗粒的形貌为白色球状,粒径尺寸为数十至数百纳米。

等离子喷涂NiCrBSi+Ni/Al复合涂层的设计及应用

本文提出了用等离子喷涂法制备Ni60B＋Ni／A1复合涂层的新工艺。试验结果表明：Ni60B与Ni／A1粉末按不同比例混合，可制备出不同性能的喷涂工作层。

钛铝合金表面熔覆涂层的制备及组织特征

针对现有熔覆基体与熔覆层结合不紧密、工艺参数难以控制的缺陷,采用高功率连续CO2横流激光器及配套数控加工系统,实现了将Ni60B合金粉末均匀密实地熔覆在钛铝合金表面的方案。结合扫描电镜、金相分析、硬度测试等手段研究了输出功率、扫描速度对熔覆层组织和性能的影响。研究发现,基体材料与熔覆层之间存在明显的合金元素扩散现象,熔覆层与基体结合紧密;当激光功率为4.0 Kw,扫描速度为100 mm·min-1时,熔覆层的硬度达最高达HV 900以上。