铌含量对铁-铬-碳系合金碳弧堆焊层组织和耐磨性能的影响

以铌质量分数为05%的铁-铬-碳系合金粉块为堆焊材料,采用碳弧堆焊方法在Q235钢基体上制备了堆焊层,研究了铌含量对堆焊层组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明:铌质量分数在05%范围内时,堆焊层均能与Q235钢基体实现良好的冶金结合;堆焊层的组织由灰黑色基体组织和白色硬质相组成,基体组织主要为马氏体和残余奥氏体,白色的硬质相主要为初生的M7C3型碳化物、共晶碳化物以及Cr23C6;随着铌质量分数从0增加至5%,堆焊层组织逐渐细化,硬质相数量逐渐增多,且分布得更加均匀,堆焊层的硬度先升后降,磨损量先降后升;当铌质量分数为3%时,堆焊层硬度最高,为63 HRC,磨损量最小,为5.5mg,磨损表面的划痕最浅,且不连续,仅有少量斑点状凹坑,磨损程度最轻。     

提高Cr15类初次成分高铬铸铁堆焊层性能的研究

通过优化堆焊电焊条药皮组成物配比,提高Cr15类初次成分高铬铸铁堆焊层综合性能。单独添加钒铁合金效果不明显,但在与钼铁合金相配合加入时,可以获得最佳的堆焊层综合性能。焊条药皮组成物主要为石墨粉4.0%～4.5%、高碳铬铁粉52.0%～54.0%、钼铁合金14%、钒铁合金26%,就能实现焊层硬度较高,耐磨性优良的最佳组合配比。其堆焊层的综合性能最佳:硬度较高、耐磨性最佳、抗剥离性适中,优于对比试验组中某国外150高铬焊条以及笔者所在公司的DJ968高硼焊条。     

原位自生TiC对高铬铸铁堆焊金属组织与性能的影响

以自制的高铬铸铁药芯焊带为焊接材料,采用非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)在低碳钢板上进行单层单道堆焊试验,通过在药芯焊带药粉中添加不同质量分数(0～5.2％)的钛铁粉,研究了原位自生TiC对堆焊金属组织和性能的影响.结果表明:药芯焊带药粉中加入钛铁粉后,堆焊金属中除了含有Cr7 C3硬质相外,还原位析出TiC相,Cr7 C3尺寸减小,分布更均匀,数量明显增加;当药粉中钛铁粉质量分数为5.2％时,堆焊金属中Cr7 C3细化最明显,分布最均匀;随着药芯焊带药粉中钛铁粉含量的增加,堆焊金属的硬度和耐磨性提高.液态金属中原位合成的TiC可作为Cr7 C3的异质形核核心,减小了Cr7 C3的形核阻力,从而细化了Cr7 C3.     

CeO2添加量对铁基粉末冶金材料表面渗硼层组织与摩擦磨损性能的影响

在渗硼剂中添加CeO₂,采用固体粉末渗硼法对Fe-2%Cu-0.4%C铁基粉末冶金材料进行950℃×5 h渗硼处理,研究了CeO₂添加量(0,2%,4%,质量分数)对渗硼层显微组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明：不同CeO₂添加量下的渗硼层均形成单一Fe₂B相;随着CeO₂添加量的增加,渗硼层的表面粗糙度增大,厚度、硬度及耐磨性能呈先增大后减小趋势;当CeO₂添加质量分数为2%时,渗硼层的厚度和硬度均最大,分别约为144μm和58.0 HRC,此时渗硼层的表面完整性相对较好,磨损量最小,约为0.008 g,耐磨性能最佳。     

B4C 含量对堆焊高铬合金耐磨性的影响

堆焊合金中合金元素 Cr 和 V 与堆焊层中的 C 形成 Cr7C3及 VC 等硬质相,在此基础上加入B 元素,形成相应的 TiB2,可进一步增加其硬度和耐磨性;因此,在高 Cr 合金中加入 B4C 制成粉芯,用埋弧焊堆焊的方法得到合金,测量宏观硬度并且观察了显微组织。结果显示,随着 B4C 含量增加,试样中硬质相比例增加,提高了试样的硬度,一定程度上增加了耐磨性（B4C 含量1.5%-3.5%为宜）;但 B4C 含量过高（B4C 含量达到3.0%左右）,晶界偏析加大,易导致堆焊层开裂。     

NiCrAlY合金粉添加量对超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层组织及性能的影响

在WC-10Co4Cr金属陶瓷粉中添加不同质量分数(0,6.5%,10.0%,20.0%)NiCrAlY合金粉,采用超音速火焰喷涂技术在316L不锈钢基体表面制备NiCrAlY/WC-10Co4Cr金属陶瓷涂层,研究了合金粉添加量对涂层显微组织、显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明:不同合金粉添加量下所得涂层的显微组织均主要由WC相组成;随着合金粉添加量的增加,涂层中的镍和Ni3Al相含量增多,孔隙率和硬度下降,耐腐蚀性能先增后降;当合金粉质量分数为6.5%时,涂层的硬度分布最均匀,耐腐蚀性能最好。     

含钒高铬铸铁自保护金属芯堆焊焊丝的研制

研制了一种自保护金属芯堆焊药芯焊丝。堆焊过程飞溅小，焊缝成型美观。堆焊层组织为马氏体＋残余奥氏体＋碳化物硬质相。堆焊层硬度为HRC60，相对耐磨性为Q235钢的21倍。焊丝的熔滴过渡方式为典型的短路过渡。研究焊丝粉芯成分对焊丝的性能发现，石墨可以有效的降低飞溅，当粉芯中的石墨含量为3％时，堆焊过程中的飞溅率最低，此外增加粉芯中钒的含量，堆焊层的硬度和耐磨性上升。     

微米和纳米Cr_3C_2对Co40合金等离子堆焊层组织与性能的影响

采用等离子堆焊技术在低碳钢表面分别制备了Co40合金堆焊层以及分别添加30%(质量分数)微米和纳米Cr3C2的Co40合金(Cr3C2/Co)复合堆焊层,对比研究了添加微米和纳米Cr3C2对Co40合金堆焊层组织与磨损性能的影响。结果表明:Co40合金堆焊层的组织主要为发达柱状晶及其间的网状共晶;微米Cr3C2/Co复合堆焊层中的柱状晶明显被打断、碎化,生长方向性减弱,且其组织更加均匀和细小;纳米Cr3C2/Co复合堆焊层的结晶方式则由亚共晶转变为共晶,其组织主要由共晶组织组成,且进一步细化和均匀化;与Co40合金堆焊层相比,微米Cr3C2/Co复合堆焊层的硬度和耐磨性分别提高了37%和29%,而纳米Cr3C2/Co复合堆焊层的硬度和耐磨性则分别提高了50%和55%。     

轧钢导卫板堆焊修复材料试验研究

以预扩散合金粉为主要材料研制了一种新型导卫板堆焊材料,并制订了合理的堆焊修复工艺,对某厂轧机导卫板进行了堆焊修复。经过现场试验表明,预扩散合金粉对导卫板工作层的强度、耐磨性和抗热疲劳性具有重要影响,堆焊件满足了轧机的使用要求。     

稀土镧对硼铁激光熔覆层耐磨性能影响

研究了镧对硼铁激光熔覆改性层的组织和摩擦学性能的影响。对不同La含量的熔覆层进行了摩擦磨损实 验,实验结果表明:含适量La熔覆层的耐磨性得到很大提高。在本实验条件下,La的加入量最佳值约为2%,此时 熔覆层磨损量较未加La时减少25.8%,当La加入量过多时,熔覆层耐磨性反而降低,甚至低于不加La时的耐磨 性。扫描电子显微镜显示含适量La的改性层的硼铁化合物组织明显细化且弥散分布于铸态组织中,磨斑表面硼元 素(1s电子轨道)的XPS图谱分析表明熔覆层中铁与硼主要以Fe2B相存在。     

热绝缘剂在碳化钨堆焊中的应用研究

根据热绝缘剂在碳化钨堆焊中的应用原理 ,进行了含热绝缘剂的管装铸造碳化钨焊条的 TIG电弧堆焊试验。堆焊层试样的金相和电镜分析结果表明 ,采用 2号热绝缘剂堆焊 ,可使堆焊层中碳化钨硬质相颗粒的面积分数 Ac由原来的 5 %～ 8%提高到 2 1 %～ 2 9% ,碳化钨的熔损有明显降低 ,堆焊层洛氏硬度达到 HRC6 7以上。堆焊层线性磨损量 Δl与碳化钨颗粒面积分数 Ac的关系为 Δl=0 .0 2 2 9- 5 .5 4× 1 0 - 2 Ac。初步说明热绝缘剂在碳化钨复合合金耐磨堆焊技术中的使用效果。     

堆焊后的冷却速度对焊层耐磨性的影响

本文介绍了Fe—Cr—Ni—B—Si系堆焊层在不同冷却速度下冷却时的组织转变。结果表明,堆焊层经风冷后的共晶组织中的奥氏体全部转变成马氏体;碳、硼化合物的粒度变细;堆焊层的耐磨性得到提高。     

铁硼合金和钼对钢结硬质合金烧结的影响

对铁硼合金和钼对钢结硬质合金烧结的影响进行了综述.铁硼合金对降低钢结硬质合金烧结温度、抑制硬质相晶粒长大有显著作用,但共晶反应生成的脆性硬质相Fe2B使合金材料的力学性能下降;通过添加适量的钼使之与Fe2B进行反应,可生成力学性能良好的Mo2FeB2硬质相,Mo2FeB2的形成可以减轻Fe2B引起的材料力学性能明显下降的问题;确定铁硼合金添加量以及添加铁硼后合金的最佳烧结温度是今后该研究的重点.     

纳米Cr_3C_2颗粒含量对等离子堆焊Co40合金层组织与性能的影响

采用等离子堆焊技术在Q890低碳钢表面制备了不同纳米Cr_3C_2颗粒含量(质量分数分别为0,20%,30%,40%)的Co40合金层,研究了纳米Cr_3C_2颗粒含量对该合金层组织与耐磨性的影响。结果表明:Co40合金层主要由发达柱状晶及其间的网状共晶组成;添加纳米Cr_3C_2颗粒后其组织发生细化,结晶方式由亚共晶结晶转变为过共晶结晶且合金层的硬度和耐磨性均得到了明显提高;当纳米Cr_3C_2颗粒为30%时,合金层的磨损质量损失最小,比未添加Cr_3C_2的减少了55.8%,磨损表面较平整,只存在轻微的犁沟,几乎没有剥落现象。     

铁基高铬合金激光熔覆层和堆焊层的组织性能对比

对铁基高铬耐磨合金激光熔覆层和堆焊层的表面成形性、显微组织、硬度、磨损性能、磨损形貌等进行了对比分析.结果表明:激光熔覆层比堆焊层的表面成形好,试样变形小,显微组织均匀细小,稀释率小,平均显微硬度高300 HV左右;回火后耐磨性好,相同条件下磨损质量小50%以上.     

铈含量对高速钢堆焊层组织及性能的影响

采用钨极氩弧焊在低碳钢板上堆焊了含不同质量分数(0~0.4%)铈的高速钢堆焊层,研究了堆焊层的显微组织、物相组成、硬度和耐磨性能。结果表明:当铈质量分数在0~0.4%时,堆焊层的显微组织均由马氏体、残余奥氏体和VC、WC、Cr_(23)C_6等碳化物组成;随着铈含量的增加,堆焊层的表面硬度和耐磨性能均先增后降;当铈质量分数为0.1%时,堆焊层的表面硬度最高,为61.6HRC,磨损量最小,为87.75×10~2 g·m~(-2),磨损形成的沟槽最浅,耐磨性能最好。     

含钒耐磨堆焊合金的组织与性能

通过在Fe-Cr-C自保护金属芯堆焊焊丝中加入不同含量的钒（钒的质量分数分别为0.73%,2.3%,3.1%,4.1%）,研究了钒对Fe-Cr-C堆焊合金微观组织、硬度及耐磨性的影响。试验结果表明,随钒含量的增加,堆焊合金组织的基体由奥氏体向奥氏体＋马氏体转变,当钒的质量分数超过4%时,基体组织全部转变为马氏体;随钒含量的增加,堆焊合金组织中的初生碳化物由长条状、粗大直边六角状转变为球状或不规则形状,基体中析出大量弥散分布的二次碳化物;随钒含量的增加,堆焊合金的硬度和耐磨性亦相应提高。     

TiH_2对铁基含油轴承材料摩擦磨损性能的影响

为提高铁基含油轴承材料的力学和摩擦学性能,通过球磨含造孔剂TiH_2的铁基混合粉末,制备孔隙、性能可控的铁基含油轴承材料,利用HDM-20端面摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行评价。结果表明:在铁基含油轴承材料中添加适量的TiH_2可有效调控孔隙率,同时生成硬质相,增大材料的硬度,满足材料含油自润滑性能和力学性能要求;当TiH_2质量分数为1%时,轴承材料综合力学性能和摩擦学性能较好。     

钼含量对添加预合金粉制备TiC-高锰钢钢结硬质合金组织与性能的影响

以Fe-Mo-C预合金粉、FeMn84C0.4合金粉、镍粉、石墨粉和TiC粉为原料,经烧结得到以高锰钢为黏结相、TiC为硬质相的不同钼含量TiC-高锰钢钢结硬质合金,研究了钼含量对该钢结硬质合金组织与性能的影响。结果表明:随着钼含量的增加,钢结硬质合金组织中TiC颗粒的尺寸先减小后增大,其表面形成了(Ti,Mo)C固溶体相;与添加纯钼粉的相比,添加含钼预合金粉所得钢结硬质合金中的TiC颗粒更细小,圆整度更好,且表面更易形成(Ti,Mo)C固溶体相;随着钼含量的增加,钢结硬质合金的相对密度、硬度、抗弯强度和冲击韧度均先增大后减小,当钼质量分数为1.15%时均达到最大,组织和综合性能较佳。     

Cr3C2/镍基合金等离子堆焊层的组织及耐磨性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及磨损试验机等,研究了加入不同量的Cr3C2对等离子堆焊镍基合金堆焊层组织和耐磨性能的影响.结果表明:纯镍基合金堆焊层组织主要是由γ(Ni,Fe)、CrB和M7(C,B)3等物相构成,且存在着明显的成分偏析;加入Cr3C2以后,合金层中出现了Cr3C2相,且使堆焊层枝晶破碎,组织变细,成分偏析减弱直至消失;Cr3C2颗粒的加入,提高了堆焊层的磨粒磨损性能,且随其加入量的增加,耐磨性逐渐提高;当加入量达到30%时,耐磨性最好,随后耐磨性开始降低.