真空熔覆镍基合金涂层中碳化钨颗粒转变行为

以Ni60A自熔合金粉末和镍包碳化钨粉末为原料,利用真空熔覆方法在低碳钢表面制备了镍基碳化钨耐磨复合涂层.研究了真空工艺条件下,镍基合金中碳化钨颗粒的转变行为.试验结果表明,高温下保温时间延长对镍基碳化钨复合涂层的组织影响很大,WC颗粒在镍基体中发生转变,转变的主要特征是WC硬质相边缘转变为针状相,随着高温加热时间的延长,针状相组织面积扩大,转变为针状团簇结构,最终转变为粒状相.结合XRD分析,粒状相为具有复杂立方结构的Fe6W6C相,这种碳化物,显著降低了涂层的硬度.     

WC含量对铁基涂层非晶形成能力及其性能影响

采用电弧喷涂技术喷涂不同WC含量的Fe基粉芯丝材,在Q235低碳钢基体上制备5种不同非晶含量的Fe基合金涂层.利用光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对涂层的显徼组织结构、磨损表面及其相组成进行分析,用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机评价铁基复合涂层的磨粒磨损性能.结果表明,制备的几种涂层中均含有非晶相,当粉芯中WC质量分数在30%以内时,随着WC含量的增加,涂层中的非晶含量增加,相应涂层的硬度增加,耐磨性保持稳定;涂层的磨损机制主要为硬质相的脆性剥离和轻微的塑性切削,在磨粒磨损情况下硬度较低的金属基体先磨损,硬度高的Fe2B硬质相起到了阻止石英砂磨损的作用,从而降低了涂层的磨损.     

电弧喷涂含非晶相铁基涂层的研究

用电弧喷涂技术在低碳钢基体上制备一种高非晶含量的Fe基合金涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、显微硬度仪分析测量涂层的组织和性能.采用湿式橡胶轮磨粒磨损试验机测试涂层耐磨粒磨损性能.结果表明,涂层呈典型的层状组织结构,由变形良好的带状粒子相互搭接堆积而成.涂层结构致密.孔隙率低,氧化物含量较少,并具有很高的硬度和耐磨性,相对耐磨性在同等实验条件下为低碳钢的15.2倍.     

微米WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能

采用高频感应熔覆方法在Q235低碳钢基体上制备了不同含量的微米WC增强Ni60A合金复合涂层.用MLS-225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨性能,利用SEM,XRD观察并分析了涂层的显微组织和磨损表面形貌.结果表明,在相同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,当WC含量少于30%时,WC分布不均匀,主要集中于涂层的中部,涂层中Cr7C3相以粗大的六方状和长条状存在,不利于涂层耐磨性的提高;当WC含量达到50%时,Ni基合金中加入WC的含量达到了合适比例,耐磨性最佳,相对耐磨性为Ni60A涂层的6.5倍;当WC含量达到60%时,涂层的硬度最高,但出现了较多的孔洞,大量未熔的WC颗粒在磨粒的反复作用下剥落形成了大的剥落坑,导致耐磨性下降.涂层与基体实现了冶金结合,涂层的磨损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落.     

氢气流量对大气等离子喷涂TiO2涂层导电性的影响

采用大气等离子喷涂方法制备TiO2涂层,研究氢气流量的变化对TiO2涂层的显微结构、相结构以及导电性的影响.随着氢气流量的增加,TiO2涂层的孔隙率减少,缺氧相增加,涂层的电阻率随之减小.同时在通电升温条件下涂层的电导率随温度的升高而增加.结果表明,大气等离子喷涂TiO2涂层主要由金红石相、锐钛矿相和缺氧相Magneli(TinO2n-1,n=4～10)组成,各相的含量与等离子气中氢气的流量有关.     

蒋建敏高工谈药芯焊丝的发展与应用

药芯焊丝在堆焊、热喷涂等表面工程领域有广阔的应用前景.药芯焊丝对提升表面工程技术水平以及节能、节材和保护环境具有重要意义.为了宣传推广药芯焊丝方面的新成果、新材料,记者于2009年3月16日采访了本刊理事、北京工业大学教授级高工蒋建敏同志.     

等离子熔覆超细碳化铌颗粒增强铁基复合材料中碳化物尺寸的控制

采用两种方法控制Fe-Cr-B-C-Nb堆焊合金中原位合成的碳化铌尺寸.通过调整熔覆的合金体系,设计出了新型铁基耐磨堆焊合金.对铌含量分别为2.2%,3.2%,3.9%,5.0%的合金,采用等离子熔覆原位合成方法,制备出了具有亚微米尺度碳化铌弥散分布的耐磨合金,并实现了对碳化铌尺度的控制.结果表明,提高铌含量会使合金中原位合成碳化铌尺寸增加,且碳化物分布有聚集的倾向.控制冷却条件对控制原位合成的碳化铌尺寸有重要的影响,采用强迫水冷却方法可减小原位合成碳化铌尺寸,当改变冷却条件降低冷却速率时,合金中的碳化铌尺寸增大.     

原位生成NbC强化Fe-Cr-C堆焊层磨粒磨损性能

在Fe-Cr-C药芯焊丝中添加适量的铌铁粉,通过自动焊制备出含有适量原位生成的硬质相NbC的堆焊层。研究了硬质相NbC的出现对Fe-Cr-C堆焊层组织和性能的影响。结果表明Fe-Cr-C堆焊层中的M_7C_3略大。含有硬质相NbC的堆焊层初生碳化物大小和分布更加均匀,堆焊层硬度达到61.2 HRC,比Fe-Cr-C堆焊层的54.3 HRC提高了约12.71%,相对耐磨性提高49%。硬质相NbC的显微硬度达到2 234 HV。NbC的断面成不规则的多边形,NbC的分布不均匀,成团簇状聚集在一起。     

钒对Fe-Cr-C耐磨堆焊层性能的影响

在Fe-Cr-C耐磨堆焊合金中加入钒,研究钒对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金焊态和焊后热处理态性能的影响.采用埋弧堆焊方法在Q235低碳钢基体上制备了堆焊层,利用光学金相、SEM分析了堆焊合金的显微组织,并进行了硬度和磨料磨损试验.结果表明,焊后加热对Fe-Cr-C耐磨堆焊合金的硬度有较大影响.经过焊后加热,基体组织的硬度降低值都大于22%,降低值最大的是不含钒的Fe-Cr-C耐磨堆焊合金,达到37.7%.焊后加热对初生碳化物M7C3的硬度影响较小,其硬度降低值为1.4%～11.3%.含0.4%V可以有效的提高Fe-Cr-C耐磨堆焊合金高温热处理后的耐磨料磨损性能.以淬火态的45钢为标样,在经过900℃焊后热处理,含0.4%V的Fe-Cr-C耐磨堆焊合金相对耐磨性为1.9,而同样条件下不含钒的试样相对耐磨性只有1.3,两者相比,含0.4%V的合金相对耐磨性提高了46%.     

电弧喷涂制备含非晶/纳米晶涂层及其性能研究

采用电弧喷涂技术,在低碳钢基体上制备了含非晶/纳米晶铁基涂层.利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射仪对涂层形貌、显微组织结构和相组成进行了研究.结果表明,涂层各区域的组织均匀一致,由熔融和半熔化状态的液滴的连续堆积而成层状,致密度高,孔隙率低,氧化物含量较少,并具有很高的硬度和耐磨性,显微硬度为1 393.52 HV0.1,同等试验条件下,涂层耐磨粒磨损性能为Q235钢的18.7倍.