Cr3C2颗粒增强型堆焊合金组织与性能分析

对加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织和性能进行了分析。添加Cr3C2的自保护药芯焊丝堆焊工艺性能良好,堆焊表面少飞溅,无裂纹气孔。通过对比实验研究发现,加入Cr3C2的药芯焊丝制备的Cr3C2增强型堆焊合金组织细小,高温冲击韧性明显优于WC颗粒增强型药芯焊丝,合金组织中既有颗粒增强型药芯焊丝堆焊产生的颗粒增强相,又有高铬铸铁型药芯焊丝堆焊产生的高硬度初生碳化物,双重强化机制使堆焊层显微硬度达到含Nb高铬铸铁堆焊层的水平,平均硬度60 HRC以上。     

曲轴修复中的堆焊工艺研究

为提高曲轴的耐磨性,用WSE-350交直流脉冲氩弧焊机在20CrMn Ti上用SHQ-605耐磨焊丝进行了堆焊工艺参数的研究,研究堆焊过程中焊接电流和氩气流量对堆焊层性能和组织的影响。用HV-1000显微硬度仪测试堆焊层的显微硬度为2291～3549HV;用M DW-02磨损试验机测试堆焊层磨损率为2×10-7～7. 33×10-7g/N·min,摩擦系数为0. 2～0. 8;用SEM分析堆焊层显微组织,堆焊层与20CrMnTi熔合良好,金相组织主要为板条状马氏体。结果表明,当氩气流量为8L/min,焊接电流为50A时,此时堆焊层显微硬度为2837HV,摩擦系数为0. 27,磨损率2×10-7g/N·min,堆焊层的耐磨性较好。     

等离子堆焊镍基合金粉末的组织与性能

为了提高核电成套设备的阀体性能,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子探针显微分析仪和能谱仪分析了堆焊层的组织形态和成分分布,利用显微硬度计测量了堆焊层的硬度,利用磨损试验机分析了堆焊层的耐磨性.结果表明,堆焊层主要由过共晶组织组成,从熔合线到堆焊表面堆焊层组织依次为平面晶生长区、亚共晶组织区、共晶组织区和过共晶组织区.堆焊层金属相由γ-Ni、CrB、Cr_2B、Cr_7C_3和Cr_(23)C_6组成,初晶相由硼化物(CrB或Cr_2B)和碳化物(Cr_7C_3或Cr_(23)C_6)组成,而共晶组织主要由富(Ni,Fe)奥氏体固溶体或富Ni奥氏体固溶体组成.堆焊层表面平均硬度达到50 HV以上,约为基体硬度的3~5倍,与母材相比堆焊层的耐磨性约提高了9倍.     

间歇交变磁场对Fe5堆焊合金组织性能的影响

为了研究外加磁场对堆焊组织性能的影响,在采用等离子弧堆焊铁基合金粉末时加入纵向间歇交变磁场,利用纵向间歇交变磁场控制焊缝熔池中金属液体的流动,改变结晶过程中的热传导及溶质的分配,细化堆焊层金属的组织,并控制堆焊层中硬质相的形态及分布.通过对堆焊层进行硬度、磨损实验以及显微组织分析,得出了间歇交变磁场强度对堆焊层金属硬度和耐磨性的影响规律.实验结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;间歇交变磁场电流 I = 3 A时,堆焊层的性能最佳.     

磁场控制对堆焊金属组织及性能的影响

为了提高焊缝的力学性能,在低碳钢表面堆焊Fe5合金粉末时,外加纵向间歇交变磁场,研究分析了纵向间歇交变磁场对等离子弧堆焊层金属组织及性能的影响,利用光学金相、x 射线衍射、显微硬度和湿砂橡胶轮磨损试验等检测方法,对不同磁场参数下的等离子弧堆焊试样的硬度、耐磨性及其组织和性能进行了测试分析.分析研究发现,在适当的磁场参数作用下,增加堆焊层金属中硬质相的数量,并控制硬质相的生长方向,可提高等离子弧堆焊层的硬度和耐磨性.结果表明,外加磁场可以改善堆焊层金属的结晶形态,细化晶粒.     

原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

药芯焊丝明弧堆焊Fe-Cr-C-B合金组织及耐磨性

为了提高堆焊合金的耐磨性,利用明弧堆焊方法将自保护耐磨堆焊药芯焊丝熔覆在Q235基体金属表面,制备得到Fe-Cr-C-B耐磨堆焊合金.采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、硬度计和磨料磨损试验机对堆焊层的组织、硬度和耐磨性进行了分析.结果表明,堆焊层主要由马氏体、少量残余奥氏体、M_3(C,B)、M_(23)(C,B)6和M_7(C,B)3相组成.随着B质量分数的增大,基体组织转变为马氏体,共晶硬质相增多,并呈连续网状分布在基体组织周围.当B的质量分数为3%时,堆焊层的耐磨性达到最佳,其硬度为61. 5 HRC,磨损量为0. 362 9 g.     

激光堆焊Co基合金与VC混合粉末组织和性能

为了降低激光堆焊层的裂纹敏感性,提高其耐磨性,堆焊过程采用CO₂激光器,将Co基合金与VC的混合粉末堆焊到SM400B低碳钢和SUS304不锈钢母材上,使用OM、XRD、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机对堆焊层的显微组织、硬度和耐磨性进行了研究.结果表明,Co基合金与VC混合粉末堆焊层的显微组织可分为2种类型：亚共晶组织和过共晶组织;堆焊层的耐磨性能和维氏硬度随着VC质量分数的增加而增加;相同堆焊条件下,SUS304母材的裂纹敏感性比SM400B母材的裂纹敏感性低.     

铁基高温耐磨堆焊焊条的研究

研究了Ｃｒ－Ｎｉ－Ｂ－Ｗ－Ｖ－Ｎｂ和Ｃｒ－Ｂ－Ｗ－Ｍｏ－Ｎｂ两种合金系统的高温耐磨堆焊合金焊条，其堆焊层组织分别为合金奥氏体＋骨架状共晶碳化物＋颗粒状共晶碳化物，隐晶马氏体＋块状硬质相，颗粒状硬质相，具有较高的高温硬度和高温耐磨性。     

Cr12MoV钢真空油淬工艺研究

利用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪研究了Cr12MoV钢不同淬火工艺处理后的组织,并通过显微硬度计和磨损试验机测定了样品的显微硬度和耐磨性。结果表明,Cr12MoV钢真空油淬处理后,其组织主要由马氏体、碳化物和残余奥氏体组成。冷处理使残余奥氏体量下降,样品的硬度及耐磨性显著提高。     

Effect of Titanium Content on Microstructure and Wear Resistance of Hardfacing Alloy

The hardfacing alloys with different concentrations of titanium were deposited on carbon steel substrates by shielded metal arc welding, and the effect of titanium content on the microstructure characteristics of the hardfacing alloys was investigated. The wear resistance test of the hardfacing alloys was carried out by using a slurry rubber wheel abrasion test machine, and the wear behaviour was also studied. The results indicate that the addition of titanium can effectively promote the precipitation of the complex carbides of Nb and Ti due to the prior precipitation of titanium carbide which acts as nucleation sites for complex carbides. With the increase of titanium content, the wear resistance of the hardfacing alloys is increased gradually resulting from the refinement of microstructure and dispersive distribution of fine carbide precipitates. And the wear mechanism is mainly minimum plastic deformation with interrupted grooves due to the strengthening and protecting effects of carbide precipitates.     

硬质合金耐磨堆焊材料断裂与韧性的研究

通过对不同类型硬质合金复合耐磨堆焊材料冲击试验的研究,探讨了影响堆焊层韧性的因素,观察分析了其断口形貌和断裂机理.结果表明,堆焊材料的冲击韧性与断口上硬质合金颗粒的面积分数、堆焊方法以及基体金属的显微组织有关,主要取决基体金属韧性和含量.基体金属的韧性越好、含量越多,堆焊材料的韧性越高.在冲击载荷作用下,基体金属断裂表现为高塑性的韧窝断裂,且存在一定撕裂棱,而硬质合金的断裂为脆性穿晶解理断裂或沿晶断裂.     

提高低铬白口铸铁耐磨性的研究

低铬白口铸铁中 M_3C 型碳化物的硬度具有方向性,在碳化物纤维横截面上硬度为 HV1425,纵截面上硬度为 HV935.利用较简易的方法制得含2.5%C,3.7%Cr低铬铸铁定向凝固的三体磨损和冲击疲劳试样。试验结果表明,M_3C 型碳化物定向排列以后,不论在硬磨料(石英砂)还是在软磨料(玻璃砂)条件下,相对于砂型铸造试样耐磨性均有提高。碳化物定向排列后,对试样冲击疲劳性能没有影响。     

紫铜表面Fe-Al共渗层的耐磨性实验研究

为了提高紫铜表面耐磨性,对其进行Fe-Al共渗处理,并对共渗层的耐磨性和组织结构进行分析。结果表明,共渗层的显微硬度可达386HV,耐磨性比紫铜提高了105%~116%,比渗铝层提高了26%~33%。这种变化主要是因为铁元素能阻滞β→α+γ2共析转变,细化晶粒,改善渗层的脆性,共渗后紫铜表面得到α+(α+γ2)亚共析体,其中α+γ2相为类似珠光体的片状结构,硬度较高,而α相较软,相当于软基体上分布有硬质点,起到减磨的作用。     

Ti-6Al-4V基體上氮電弧熔化法制備TiN層的組織及性能

采用直流氮電弧熔化方法在鈦合金(Ti-6Al-4V)基體上原位制備了TiN表面層。采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和顯微硬度儀等分析測試手段對TiN表面層的組織、硬度及摩擦磨損性能等進行了分析。探討了電弧電流對TiN層組織及性能的影響。結果表明:通過氮電弧熔化法制備的TiN層組織為樹枝晶,氮化層中樹枝晶的含量隨著深度的增加而減少,表面層與基體為冶金結合;隨著電弧電流由60A增加到100A,所制備的TiN表面層中樹枝晶的含量增加,表面層的硬度及耐磨性能都提高;當電弧電流為100A時,所制備的TiN表面層的最高硬度可達到1885HV,約為基體硬度的5倍,抗磨損性能也顯著提高。     

A high-fe aluminum matrix welding filler metal for hardfacing aluminum-silicon alloys

A high-Fe containing aluminum matrix filler metal for hardfacing aluminum-silicon alloys has been dmeloped by using iron, nickel, and silicon as the major strengthening elements, and by measwing mechanical properties, room temperature and high temperature wear tests, and microstructural analysis. The filler metal,which contains 3.0% - 5.0% Fe and 11.0% - 13.0% Si, exhibits an excellent weldability. The as-cast and as-welded microstructures for the filler metal are of uniformly distribution and its dispersed network of hard phase is enriched with Al-Si-Fe-Ni. The filler metal shows high mechanical properties and wear resistance at both room temperature and high temperatures. The deposited metal has a better resistance to impact wear at 220℃ than that of substrate Al-Si-Mg-Cu piston alloy; at room temperature, the deposited metal has an equivalent resistance to slide wear with lubrication as that of a hyper-eutectic aluminmn-silicon allot with 27% Si and 1% Ni.     

Fe-Cr-C-B系药芯焊丝的显微组织与耐磨性

为了研究药芯焊丝中Cr和B含量对堆焊层组织与性能的影响规律,采用自保护明弧堆焊法制备了Fe-Cr-C-B系耐磨药芯焊丝.利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对堆焊层的显微组织和耐磨性进行了分析.结果表明,适量的Cr、B可使堆焊层的性能更为优异.随着B元素的加入,堆焊层的显微组织由M_(23)C_6相向M_(23)(C,B)_6相转变,弥散分布的硼化物可呈层片状、菊花状等.硼化物显著改善了Fe-Cr-C-B系堆焊合金的耐磨性,且其耐磨性与硼化物的数量、致密度和尺寸有关,并最终确定了Cr和B元素的最佳质量分数.     

Mierostrueture and Properties of Coating from Cemented Carbide on Surface of H13 Steel

The microstructures and properties of coating from cemented carbide on the substrate of H 13 by vacuum powder sintering were studied. The effect of sintering temperature on the microstructures of coating was discussed. The interface characteristics between coating and H 13 steel substrate, microhardness distribution and wear resistance in the coating were analyzed. The coating from cemented carbide with thickness of 1-3 mm by vacuum powder sintering at temperature ranging from 1280℃to 1300 ℃ was obtained. The experimental results indicated that the coating with microhardness of HV 1600 favorable to wear resistance is strongly bonded with the H 13 steel substrate by mutual diffusion and penetration of Fe,Cr, Mo,V in substrate towards the coating and W, Co,Ni in coating towards the substrate.     

铝合金表面激光熔覆高硅涂层的组织与磨损性能

用7kW横流C02激光器在ZL101铝合金表面激光熔覆高硅涂层。探索不同激光功率熔覆对涂层质量的影响,分析涂层的微观组织,测试涂层的硬度和磨损性能。结果表明：在优化工艺参数下制备出的激光熔覆高硅涂层组织致密、无气孔和裂纹,激光熔覆层中存在大量初晶Si、α-Al树枝晶和共晶组织。涂层与基体结合区处呈现典型的外延生长特征,形成了良好的冶金结合。熔覆层的横截面硬度在HV150～320之间,是基体的2～3倍,并显著提高了基体的耐磨性能。