熔覆温度对真空熔覆WC增强镍基合金层组织及性能的影响

为了在保证良好力学性能的前提下提高45钢的表面质量,采用真空熔覆技术以不同熔覆温度在45钢表面制备WC增强镍基合金熔覆层。利用扫描电镜分析熔覆层组织形貌以及过渡层结合情况;通过硬度测试和磨损试验分析熔覆温度对熔覆层性能的影响。结果表明:随着熔覆温度的升高,熔覆试样过渡层逐渐增厚但整体变化不大,都大于30μm,满足冶金需求;熔覆温度过高时,WC分解严重,熔覆层耐磨性大大降低;熔覆温度为1 225℃时,得到的WC增强镍基合金效果良好,熔覆层洛氏硬度接近40 HRC,对母材强化作用明显,可显著提高其耐磨性。

Cr12MoV钢激光熔覆Ni基WC合金性能研究

对Cr12MoV钢表面激光熔覆不同成分Ni基WC合金的熔覆层性能进行了研究。实验表明,在较优工艺参数下,激光熔覆Ni60+30%WC熔覆层的次表面硬度可达67～68HRC。在加入WC硬质相后,熔覆层的硬度变化不大,而耐磨性能却得到很大的提高,相应的脆性和产生裂纹的倾向增大。

AlSi7Mg铝合金表面激光熔覆WC增强镍基合金熔覆层的组织与性能

在AlSi7Mg铝合金表面制备单道和多道WC增强镍基合金激光熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成、稀释率和显微硬度。结果表明:当激光扫描速度由3.3 mm·s^(-1)增至6.0 mm·s^(-1)时,单道激光熔覆层中的气孔和裂纹变少;在扫描速度4.6 mm·s^(-1)、光斑直径1.0 mm、搭接率20%条件下,多道熔覆层中WC颗粒主要分布在熔覆区与过渡区界面处,裂纹和气孔分别位于搭接处和熔覆层底部;第1道熔覆层及最后1道(第5道)熔覆层的稀释率比第2~4道的高约10%;WC增强镍基合金熔覆层中生成了AlNi、Al_(3) Ni、M_(7)C_(3)、M_(23)C_(3)等析出相,其平均稀释率约45%,显微硬度约1100 HV。

CeO_(2)加入含量对激光熔覆WC增强镍基合金涂层组织与性能的影响

以镍包碳化钨粉和CeO_(2)粉的混合粉为原料,采用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备WC增强镍基合金涂层,研究原料中CeO_(2)质量分数(0-2.0%)对涂层物相组成、显微组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:添加CeO_(2)后涂层的物相由γ-(Ni, Fe)固溶体、Ni3Fe、WC、Cr23C6、M7C3(M=Fe、Cr)以及少量的CeNi3组成;涂层与基体间形成了良好的冶金结合;当CeO_(2)的质量分数为1.0%时,组织致密均匀,细化效果最明显;随着CeO_(2)含量的增加,涂层的硬度呈先升高再下降的趋势,摩擦因数和磨损量呈先降低后增加的趋势;添加质量分数1.0%CeO_(2)涂层的平均硬度最高,为956.0 HV,比未添加CeO_(2)的提高了29%,平均摩擦因数和平均磨损体积最小,分别为0.383,11.25×10^(-3) mm^(3),与未添加CeO_(2)的分别降低了27%和20%,涂层的耐磨性能最好,磨损机制为轻微的磨粒磨损。

WC-Cr_(7)C_(3)复合增强铁基激光熔覆层的组织与性能

以铬粉、钨粉、石墨粉和铁粉为熔覆层原料,Ni60合金粉为黏结层原料,采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备了WC-Cr_(7)C_(3)复合增强铁基熔覆层,研究了不同激光功率(2 500~3 500 W)和扫描速度(2~5mm·s^(-1))下熔覆层的宏观形貌,得到最优工艺参数,分析最优工艺下熔覆层的显微组织和性能。结果表明:最优激光熔覆工艺参数为激光功率3 500 W和扫描速度2mm·s^(-1);熔覆层中原位自生了网络结构的WC-Cr_(7)C_(3)复合碳化物,由熔覆层表面到内部其组织逐渐由等轴晶和树枝晶向柱状晶和平面晶转变;熔覆层的平均硬度为507.6 HV,较基体提高约63.8%,平均稳定摩擦因数为0.128,仅为基体的1/4,磨损率为4.9×10^(5)cm^(3)·N^(-1)·m^(-1),仅为基体的1/9,磨损形式为轻微的磨粒磨损和轻微的黏着磨损。

超音速火焰喷涂制备铝基复合制动盘工艺及力学性能研究

基于超音速火焰喷涂(High Velocity Oxygen Fuel,HVOF)技术,在7075高强铝合金表面制备出碳化钨(WC)颗粒来增强镍基合金的耐磨层,分别利用光学显微镜、扫描电镜对喷涂层及界面过渡区(Interface Transition Zone,ITZ)微观组织进行表征,技术制造分别使用显微硬度仪和万能试验机对喷涂层的显微硬度和抗剪强度进行测试,探求铝基复合制动盘超音速火焰喷涂工艺。结果表明,超音速火焰喷涂制备铝基复合制动盘的工艺参数为铝基合金表面WC颗粒含量为35%,氧油比约为3∶1,送粉量为80 g/min,喷涂距离为330 mm,入射速度为450 m/s,制动盘转速为7 r/min,氮气流量为10 L/min;铝基复合制动盘喷涂层微观组织为奥氏体基体上弥散分布着大量WC颗粒,致密度高达94%;喷涂层显微硬度约为1500HV,剪切强度约为147.3 MPa,满足制动盘力学性能要求。

颗粒增强镍基合金复合熔覆层及其摩擦学性能研究现状

颗粒增强镍基合金复合熔覆层能显著改善零件表面性能,在工程领域中的应用日益广泛。对镍基合金复合熔覆层的主要增强颗粒进行了总结,概述了硬质陶瓷颗粒、稀土和自润滑颗粒的特性及其增强镍基合金复合熔覆层的微观组织结构和摩擦学性能的研究进展,并指出了颗粒增强镍基合金复合熔覆层今后的发展方向和需解决的重点问题。

钛合金表面激光熔覆TiC_p/Ni基合金复合耐磨涂层

采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备TiC颗粒增强的Ni基合金复合材料涂层,测试了熔覆层的硬度和滑动摩擦磨损性能,分析了熔覆层的强化机制。结果表明,熔覆层中存在颗粒强化、固溶强化和细晶强化等多种强化作用,熔覆层的显微硬度达HV900～1100,耐磨性能比TC4合金显著提高。

SiC增强Ni35合金激光熔覆层的组织和性能

在45钢表面、不同激光功率(1000~1400 W)和扫描速度(6~10 mm·s^(-1))下激光熔覆质量分数20%SiC增强Ni35合金熔覆层,根据熔覆层宏观形貌确定最佳工艺参数,研究了最佳参数下熔覆层的组织和性能。结果表明:该激光熔覆层的最佳工艺参数为激光功率1000 W、扫描速度8 mm·s^(-1),该参数下熔覆层的组织为树枝晶和等轴晶,物相包括SiC、Ni4 B3、CrB、Ni2 Si和FeSi等硬质相;熔覆层的硬度约为45钢基体的3.5倍,在熔覆过程中激光淬火作用下热影响区的硬度高于基体的;熔覆层的磨损质量损失均明显小于基体的,且磨损质量损失随磨损时间延长的增幅较小,说明熔覆层耐磨性能较好;熔覆层磨损60 min时的磨损方式主要为黏着磨损,磨损120 min时为磨粒磨损。

离心泵叶轮表面激光熔覆(Ti,W)C颗粒增强Ni基熔覆层分析

为提高离心泵叶轮表面激光熔覆Ni基熔覆层的性能,通过添加(Ti, W)C颗粒方式对其加强。对WC硬质相以及Ni基合金显微组织进行了表征,并对其耐磨性进行了测试。研究结果表明,制备形成了具有致密结构的熔覆层,整体组织形态较均匀。(Ti, W)C颗粒在高能量密度的激光作用下部分重熔,并与熔化的镍基粉末以及重熔的45钢基体发生凝固反应生成新的物相。在熔覆层的表面存在Fe_(3)Ni、Cr_(23)C_(6)与W_(2)C等物相。熔覆层合金区显微维氏硬度为623 HV,相对于45钢基体硬度获得了显著提升。(Ti, W)C颗粒增强Ni基熔覆层摩擦系数为0.32,与基体相比减小了47.2%;磨损量减小为9.67 mg,与45钢30.83 mg相比显著减小。熔覆层表面磨痕处存在不同尺寸颗粒,没有形成犁沟结构。磨痕内含有C、Ni、W、Cr化合物,可以有效保护基体组织,使其获得更强耐磨性。