表面堆焊层金属CCT图及转变组织和性能研究

利用日产Ｆｏｒｍａｓｔｏｒ－Ｄｉｇｉｔａｌ全自动相变记录仪模拟堆焊热循环条件,测定了堆焊层金属ＣＣＴ图,并对其转变组织和性能进行了研究。结果表明：堆焊金属具有非常高的淬透性和淬硬性;其Ａ→Ｐ被强烈推迟而难以发生,Ａ→Ｂ被显著推迟,临界淬火冷却速度约为３００℃／ｍｉｎ。在堆焊热循环条件下,金属的组织转变存在严重的不均匀性,冷却速度稍慢时,有碳化物析出并呈偏聚状态分布     

55SiMn2Mo钢CCT曲线测定及其转变组织研究

通过对高碳５５ＳｉＭｎ２Ｍｏ贝氏体钢连续冷却转变曲线测定及转变组织研究发现，实验用钢的奥氏体连续冷却转变曲线显著右移，且珠光体转变区被强烈推迟，而贝氏体转变区被推迟较小，在较宽的冷却速度范围内可得到贝氏体转变组织。实验用钢的下贝氏体组织有典型的针状下贝氏体和非典型的针状下贝氏体两种形态，利用透射电镜对空冷条件下的非典型下贝氏体组织进行了观察和分析并探讨了其形成过程。     

自生碳化物颗粒金属堆焊层的耐磨性研究

通过在D256焊条药皮中加入钛铁、钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性。实验结果表明:含碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨损性能,其单位面积磨损质量损失仅为D256焊条相应金属堆焊层的约1/3,该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,从而有利于显著提高金属堆焊层的抗磨性能。     

稀土氧化物对高硬度堆敷金属中夹杂物及组织的影响

研究了稀土氧化物对高硬度堆敷金属中夹杂物的影响,结果表明:稀土氧化物能够降低夹杂物的尺寸,增加其弥散度,但对其形状系数没有影响。通过异质核心的作用,能够细化堆敷金属中的一次结晶组织。稀土氧化物可以在保持堆敷金属高硬度的条件下,使堆焊层韧性性能提高了37％。     

二氧化碳堆焊铁基合金组织和性能的研究

为了进一步提高Fe55自熔性合金粉末的性能,利用二氧化碳保护焊在45#钢上堆焊Fe55自熔性合金粉末以及Fe55与碳化钨、碳化硅的混合粉末。利用XJL-02A金相显微镜对焊缝区的显微组织进行观察对比,采用2500PCX-ray衍射仪对堆焊层金属的物相成分进行分析,对堆焊层的显微硬度、耐磨性进行测试。结果表明,Fe55+15%W+6%SiC堆焊层与基体实现了冶金结合,堆焊层组织为马氏体和残余奥氏体,并有W3Cr12Si5、Cr3Si等增强相。显微硬度达913HV,耐磨性较Fe55提高2倍。     

Cr12MoV钢挤压辊补焊修复

叙述了高频焊管机组挤压辊堆焊修复的全过程,应用了整体低温预热和局部高温预热的分级预热法,并采用了新研制的高韧性、高硬度耐磨堆焊焊条。金相分析表明,在堆焊金属的热影响区,形成一层含有隐晶马氏体的残余奥氏体带,这是堆焊修复成功的关键。     

固溶冷速对TB6钛合金塑性的影响

研究810℃固溶后冷却速度对TB6钛合金的组织和塑性的影响。结果表明:当冷却速度较快时,β相来不及析出α相而生成α"(α"是淬火马氏体);在拉伸过程中,亚稳定β相产生应力诱发马氏体相变为材料带来较高的塑性;当冷速减慢时,材料完成β→α的转变,造成材料的低塑性。故水冷条件下能获得最佳的塑性。     

耐磨堆焊层显微组织特征及其与耐磨性关系的研究

利用透射电镜 ( TEM)和扫描电镜 ( SEM)研究了不同耐磨堆焊层的显微组织特征。通过与实际工况磨损状态和堆焊层硬度测试数据对比分析 ,发现高铬铸铁耐磨堆焊层的显微组织 ,如硬质相的形态、尺寸和分布、基体相的性质等是决定其耐磨性的主要因素 ,而不是一般认为的硬度因素。     

X70钢在役焊接热循环及粗晶区组织性能研究

以X70管线钢为实验材料进行了在役焊接修复的研究,测定了在役焊接的热循环曲线,并与空冷焊接对比研究了粗晶区的组织和硬度。研究结果表明,在役焊接热循环曲线和常规空冷焊接有很大不同,高温停留时间和t8/5都远远小于常规空冷焊接。过快的冷却速度导致粗晶区生成了大量非平衡组织,如马氏体、板条铁素体,并使粗晶区的硬度值增大,增加了氢致裂纹敏感性。     

堆焊界面特征与裂纹形成之间的关系研究

运用扫描电子探针对三牙轮钻头牙掌堆焊面特征和裂纹的特征进行了分析，并采用X－射线衍射仪测定了试件的残余应力，结果表明，堆焊层界面缺陷是造成裂纹形成的主要原因。堆焊层表面拉应力导致裂纹的进一步产生与扩展，建议在堆爆工艺和热处理工艺中采取措施尽可能减少应力。     

激光表面堆焊技术的应用及展望

激光堆焊可以获得高性能(如耐磨性、耐腐蚀性能、抗氧化性能、热障性能等)的合金堆焊层,而且具有激光堆焊层与基体的结合为冶金结合,组织极细,覆层成分及稀释率可控,覆层厚度大,热变形小,易实现选区堆焊,工艺过程易实现自动化等特点。因此激光堆焊技术在材料的表面处理方面倍受关注,并在工业易损件修复、双金属零件的制造等方面应用上已经取得了一定的成果。详细介绍了激光堆焊的基本特点及其工业应用,并就该技术应用过程中存在的问题、堆焊质量控制方法及今后的发展趋势进行了分析与预测,为该技术的研究开发以及工业推广应用提供参考。     

堆焊界面特征与裂纹形成之间的关系研究

运用扫描电子探针对三牙轮钻头牙掌堆焊界面特征和裂纹的特征进行了分析 ,并采用X -射线衍射仪测定了试件的残余应力。结果表明 ,堆焊层界面缺陷是造成裂纹形成的主要原因。堆焊层表面拉应力导致裂纹的进一步产生与扩展。建议在堆焊工艺和热处理工艺中采取措施尽可能减少应力     

SAE8620H钢奥氏体连续冷却转变曲线

采用Formastor-digital全自动相变测量仪,测定SAE8620H钢的临界点Ac1,Ac3,Ar3,Ar1以及不同冷却速度下连续冷却时的膨胀曲线,研究冷却速度对组织及硬度的影响。结果表明:当冷却速度为50℃/h,转变产物为先共析铁素体、珠光体和少量的3次渗碳体;当冷速为3 200℃/h时,转变产物为先共析铁素体、珠光体组织和贝氏体组织;冷速为120~600℃/min时,转变产物基本上是贝氏体组织;临界淬火冷却速度大于60℃/s可得到完全马氏体组织。     

大过冷Ni-Sn合金的凝固行为及组织的研究

在悬浮熔炼装置上采用玻璃包熔及反复热循环处理工艺,可使Ni-25.3wt％sn亚共晶合金以较慢的冷却速度获得凝固前的大过冷熔体,其最高无量纲过冷度(θ=△AT/T_L)达到0.29。结果表明:随着过冷度的增加,枝晶间距大大细化,并且枝晶形态由树枝晶向非枝晶转变;随着离开试样表面的距离增加,其剖面组织中枝晶间距呈现明显的粗化,用X射线衍射分析表明:在大过冷熔体的凝固组织中存在着亚稳相Ni_4Sn。     

梯度堆焊合金层界面组织特征及性能

在Q235A基体上采用药芯焊丝埋弧焊和自保护明弧焊方式,依次堆焊包含"20Cr2Mn12Ni Mo N韧性过渡层+Cr12W3Mn塑性缓冲层+Cr20Ti Mn Si高铬耐磨层"结构的堆焊合金。借助光学显微镜、扫描电镜、X线衍射仪和显微硬度计等研究堆焊合金层的界面组织特征及性能。结果表明,增加韧性过渡层和塑性缓冲层形成了梯度硬度结构的堆焊合金层,不仅可减小残余应力,而且抑制母材成分的稀释影响,规避网状碳化物和共晶等脆性组织形成。     

钴磷合金镀层的热疲劳组织结构变化的研究

选用钢结硬质合金为基体材料,在其表面进行化学镀钴磷合金,再进行热处理。在自制的热疲劳度试验机上进行热循环实验,研究所获的钴磷合金镀层及在热疲劳过程中组织结构变化的基本规律。结果表明,在该合金表面所获得的钴磷合金镀层平整光滑,与基体材料结合良好;镀层在热处理过程发生α-Co→β-Co的同素异构转变;随着热循环温度的提高以及热循环次数的增加,镀层表面氧化腐蚀加剧,部分镀层剥落;镀后的热处理影响镀层表面的显微硬度。     

X100管线钢的连续冷却相变及强韧性研究

通过连续冷却转变方式在全自动相变仪上测定X100管线钢的静态CCT曲线,分析不同冷却速度下X100管线钢显微组织的变化情况。结果表明：X100管线钢是铁素体、贝氏体的复相组织,冷却速度对各相的形态、数量、分布和硬度均有影响;当冷却速度为10~20℃/s,显微组织为针状铁素体+粒状贝氏体,M/A岛弥散分布于其晶界上,且硬度随着冷却速率的增加而增大;X100管线钢的应力-应变曲线为Round-house型,有较高的强度和韧性,-20℃时夏比冲击吸收功达291 J;韧脆转变温度在-80~-100℃。     

X100管线钢的连续冷却相变及强韧性研究

通过连续冷却转变方式在全自动相变仪上测定X100管线钢的静态CCT曲线,分析不同冷却速度下X100管线钢显微组织的变化情况。结果表明:X100管线钢是铁素体、贝氏体的复相组织,冷却速度对各相的形态、数量、分布和硬度均有影响;当冷却速度为10~20℃/s,显微组织为针状铁素体+粒状贝氏体,M/A岛弥散分布于其晶界上,且硬度随着冷却速率的增加而增大;X100管线钢的应力-应变曲线为Round house型,有较高的强度和韧性,-20℃时夏比冲击吸收功达291 J;韧脆转变温度在-80~-100℃。     

快速凝固铝合金超声气体雾化工艺的研究

本文研究了超声气动雾化装置的雾化工艺参数:液态金属温度和雾化介质压力以及雾化器几何参数对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金快速凝固粉末粒度分布和外观形貌的影响。并探讨了铝合金粉末粒度大小与冷却速度的关系。 结果表明,用超声雾化装置制取的快速凝固铝合金粉末,在液态金属温度为820℃,雾化介质压力为3MPa工艺条件下,可获得90％以上的粒度为40～200μm球形粉末。其冷却速度达10~3～10~5K/S。     

Mo对Fe-B-C系堆焊合金组织及性能的影响

采用“复合粉粒+H08A实心焊丝”埋弧焊方法制备了Mo₂FeB₂和Fe₂B双相增强的Fe-Mo-B-C系耐磨合金，用X-射线衍射仪、扫描电镜、附属电子能谱仪和磨损试验机研究了钼含量对其组织及性能的影响。结果表明：该合金的基体为铁素体(α-Fe)，硬质相包含Fe₂B、Mo₂FeB₂、M₃(B,C)等相；随钼含量提高，初生Fe₂B相的体积分数降低，而Mo₂FeB₂相的数量明显提高，其显微硬度可至1 781HV，形态从共晶(α-Fe+Mo₂FeB₂)树枝状逐渐向初生硬质相的方块状转变，尺寸增加，这使该堆焊合金层的显微硬度升至1 200HV以上。磨损试验表明该堆焊合金的耐磨性先改善，后降低；9%Mo(质量分数)时，耐磨性最佳，Mo₂FeB₂相大小对合金耐磨性至关重要。