激光熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层的高温磨损性能

采用激光熔覆技术在42CrMo表面制备了Y掺杂AlCoCrFeNi高熵合金涂层,研究了涂层组织成分与高温摩擦磨损性能。结果表明：AlCoCrFeNi涂层主要由BCC相和B2相组成,900 ℃下涂层耐磨性约为基体的3.7倍,平均摩擦因数相比基体降低约22%。     

激光熔覆AlCoCrCu_(0.5)FeMoNiTi高熵合金涂层的组织与性能

通过真空激光熔覆制备了AlCoCrCu_(0.5) FeMoNiTi高熵合金涂层。用电阻炉对涂层进行500~900℃的退火处理。使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、显微硬度计对涂层的组织结构和硬度进行了分析。结果表明,涂层为BCC结构,晶格常数a为0.291 nm。涂层经过抛光和王水腐蚀后,形貌为树枝晶特征,结晶细密。合金在500~900℃退火处理后仍保持BCC结构,未见有其他析出相,说明合金的具有很好的热稳定性。熔覆态合金的硬度达到1080 HV。经500℃退火后,涂层硬度下降了100 HV,但再升高退火温度,硬度变化极小,在900℃退火后,硬度仍然达到943 HV,说明AlCoCrCu_(0.5) FeMoNiTi高熵合金涂层具有很好的抗高温软化性能。     

退火处理对激光熔覆制备FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂层组织的影响

采用激光熔覆技术在Inconel 718合金难体表面制备了FeCrMnCo1.5Ni高熵合金涂层,使用X射线衍射仪、扫描电镜和UMT-3型摩擦磨损试验机研究了退火热处理对合金涂层组织和性能的影响.研究结果表明:经热处理后FeCrVlnCo1.5Ni合金涂层的宏观形貌无明显变化,退火热处理对合金的相结构无影响.合金元素均...     

激光熔覆Ti基NiAlSi合金涂层的组织及高温抗氧化性能研究

通过激光熔覆工艺在Ti4合金表面生成了NiAlSi涂层,分析了涂层物相组成、显微组织结构及在860℃时的抗氧化性能。研究结果表明:Ti4合金和涂层的结合部位形成了熔合线,可以推断涂层和钛合金之间形成了良好的冶金结合状态,且在涂层的底部区域形成了众多的柱状晶,涂层中包含了Ti₅Si₃与Al₃Ni₂两种主要成分。涂层的耐高温氧化性能优于钛合金,经过40 h的高温氧化处理后,粉末涂层的质量增加值是2.19 mg·cm-2,比Ti4合金的耐高温氧化性能提高了12倍左右。在860℃下进行40 h氧化处理,涂层与氧化膜之间保持紧密结合状态,未看到有脱落情况出现,氧化膜的主要成分是Al₂O₃。     

钛合金表面激光熔覆涂层及工艺研究进展

钛合金具有密度低、比强度高等多种优点,但存在摩擦因数高、耐磨性能差、高温易氧化等缺点。激光熔覆技术可根据需求提升钛合金的表面性能,满足不同服役环境下对钛合金零部件的使用要求。为此,重点介绍了钛合金表面激光熔覆材料,包括自熔性合金粉末、陶瓷粉末、金属基陶瓷复合粉末等,讨论了激光熔覆工艺对涂层性能的影响,最后指出了钛合金表面激光熔覆涂层的发展方向：(1)发展新型熔覆层材料体系;(2)优化激光熔覆工艺参数;(3)研发功能梯度涂层。     

机械合金化结合激光熔覆技术制备CoCrMoNbTi难熔高熵合金

采用机械合金化方法制备CoCrMoNbTi难熔高熵合金粉末,并通过激光熔覆技术成功制备出CoCrMoNbTi高熵合金涂层。研究了球磨时间对合金粉末组织形貌的影响,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等分析了高熵合金粉末和涂层的微观结构。结果表明,随着球磨时间的增加,单质金属的衍射峰按其熔点由低到高陆续消失。粉末微观形貌随球磨时间变化明显,粉末由原始状态被挤压成片状,片状粉末逐渐焊合在一起形成扁平状粉末颗粒。在球磨时间达到40 h时,粉末实现完全合金化,此时粉末形貌趋于球形且得到了极大的细化,粉末中各元素分布均匀,形成了稳定的单相体心立方固溶体结构。CoCrMoNbTi难熔高熵合金激光熔覆层成形质量良好,主要由体心立方固溶体和少量Cr₂Nb、Co₂Ti化合物组成,树枝晶组织细小致密。     

激光熔覆技术研究进展

综述了近几年激光熔覆技术的研究进展,包括了激光熔覆涂层材料、激光熔覆层组织、以及主要工艺参数对熔覆层的影响等,对激光熔覆涂层存在的主要问题进行了归纳总结。在此基础上指出了激光熔覆技术的主要发展方向。     

大面积激光熔覆NiCrBSi合金组织结构

采用CO2激光器及六轴六联动三维激光加工机床对40Cr钢进行大面积激光熔覆处理,利用扫描电镜、金相显微镜、X射线衍射仪等仪器对熔覆层组织进行了研究。结果表明:激光熔覆涂层由熔覆区、结合区和热影响区三部分组成,涂层与基体呈冶金结合;涂层主要含γ-(Ni,Fe)、Ni3(Fe,Si,B)、Cr23C6相;多道搭接试样受"二次加热"效应的影响,搭接结合区的组织粗大,形态多样复杂且易产生裂纹;多层叠加熔覆层中心区域枝晶分解得较完全,第一和第二层熔覆层交界处不足以完全形成平面晶,仍以柱状晶外延方式生长。     

TC4钛合金表面激光熔覆CoCrNi基合金涂层的温度场模拟

利用COMSOL对TC4表面激光熔覆制备CoCrNiMox及CoCrNi(WC)x高熵合金涂层的熔化与凝固过程的温度场进行模拟,建立了三维多物理场并存的瞬态模型,同时考虑了传热、流体传热、对流以及表面熔覆层生长过程,分析对比了扫描速度、激光功率等参数对添加不同含量Mo及WC的CoCrNi基合金温度场的影响。通过模拟结果可以得知,激光熔覆过程中熔池的主要驱动力为马兰戈尼力,提高Mo含量时会使涂层温度场的最大值降低,但同时速度场和压力场的最大值会上升。此外,使用CoCrNiMo2作为涂层粉末相比于熔覆CoCrNi(WC)2,会在温度场、速度场和压力场均观察到较低的数值;激光功率逐渐升高,激光熔覆产生的熔池的中心温度也随之升高,且熔池的宽度、深度也将有所升高;扫描速度逐渐升高时,熔池中心最高温度显著降低,熔覆层起始位置明显推迟,熔覆层厚度明显减少,熔池的几何尺寸变小且熔池底部形貌对称性变差。     

T10钢表面FeMoCoNiCrTix高熵合金熔覆层组织及性能

采用激光熔覆技术在T10A钢表面制备了FeMoCoNiCrTi_x（x分别为0.25,0.50,0.75,1.00）高熵合金熔覆层,分析了试样熔覆层及基体界面处的相结构及组织,并利用显微硬度计测试了试样处理前后的截面硬度变化。研究表明,经过激光熔覆在T10A钢表面得到的高熵合金层主要由NiCrFe、NiCrCoMo 2种固溶体为主,其结构分别为BCC结构和FCC结构,熔覆层的组织以柱状枝晶为主,界面处出现等轴晶;随着Ti含量增多,熔覆层由固溶强化变为固溶体与硬质相混合强化,熔覆层的HV硬度达到了792,热影响区的HV硬度达到了620,均高于基体硬度。同时耐磨损性能有了明显提高,磨损方式由粘着磨损逐渐变为磨粒磨损。      

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

镍基合金表面激光熔覆CoNiCrAlY合金的组织与性能

在镍基合金上激光熔覆CoNiCrAlY合金，制备了单层、多层试样和工件。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和高温电炉，对熔覆层的组织、相结构、硬度及抗氧化性进行了测试和分析。结果表明：熔覆层的组成相有γ-Co，Ni2Y和Cr3Ni2Sic，熔覆层的氧化物为CoAl2O4，Al2O3，CoNiO2，NiCr2O4，CoCr2O4；单层熔覆层组织细小致密；由于预热的作用，搭接熔覆的组织较粗大；界面处的结晶方向垂直于界面，层问、两道之间搭接区、重熔区和多层熔覆的近表面组织有等轴化的倾向；熔覆层具有较高的硬度，加入稀土元素Y，可以增大氧化物的表面附着力、改善熔覆层的抗氧化性能；熔覆层在1100℃是抗氧化的。     

Microstructure of Fe-Based Alloy Composite Coatings Reinforced by Ti (C0.3 N0.7) Particles Through Laser Cladding Technology

Fc-bascd alloy layer reinforced by Ti(C, N) particles was produced on the surface of cast steel. X-ray diffraction (XRD) was used for phase identification in the composite coating. The microstructure of laser cladding layer was analyzed by means of optical microscope (OM), electron probe microscope analyzer (EPMA), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The results show that Ti(C_0.3 N_0.7) particle is introduced by an in-situ metallurgical reaction of TiN particle and graphite powder in the process of laser cladding. The shape of lots of Ti(C_0.3 N_0.7) particle is irregular. The sizes of Ti(C_0.3 N_0.7) particles range from 0.1 to 6.0 μm, and they arc dispersed evenly in the matrix, which is fine dendritic or cellular crystal. A new kind of phase named Ti(C_0.3 N_0.7) particles arc tightly bonded with α-Fe microstructure, and there is a clean and smooth phase interface between ceramic reinforcement phase and the matrix.     

激光熔覆工艺及熔覆材料进展

激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。本文概述了激光熔覆技术及工艺方法,介绍了激光熔覆材料分类及特点,并展望了激光熔覆技术的发展前景。     

激光熔覆耐硫酸腐蚀 Ni 基合金组织及性能的研究

根据耐硫酸腐蚀阀门的性能要求,研发出了符合性能并适合激光熔覆的合金粉末。使用半导体激光在 304 不锈钢基体上熔覆耐高温浓硫酸腐蚀熔覆层。使用扫描电镜、EDS、XRD 对熔覆层的组织结构进行分析,熔覆层 内主要由 Ni_2.9Cr_0.7Fe_0.36、FeNi₃、Fe_0.64Ni_0.36、γ-(Fe,Ni)等物相组成。对熔覆层的显微硬度和洛氏硬度进行测定, 熔覆层的显微硬度范围在 HV0.2600 ~ HV0.21000 内,洛氏硬度约为 HRC63;熔覆层在 120°C,98% 浓硫酸中的腐 蚀速率为 0.0205mm?a^-1,耐腐腐蚀等级为 4 级,对熔覆层的耐腐蚀机理进行了分析。硬度及耐腐蚀性均达到硫酸 生产企业对耐硫酸腐蚀阀门的性能要求。在此基础上,在阀门样品上制备了耐腐蚀激光熔覆层样件,为工程应用 奠定了基础。     

Progress in Research on Vanadate-Based Coatings on Corrosion Resistance

Vanadate, usually used as the corrosion resistant inhibitor for the paint systems, is one of the substances that have been proposed as alternative to toxic chromate for the corrosion protection. In this paper, the possibility of vanadate passivating from its chemical properties was introduced firstly. Then, the progress and examples in research on vanadate conversion coatings on the corrosion resistance were summarized. And the substrates discussed here contained aluminum alloys, magnesium alloys and so on. Finally, the research tendency of vanadate-based coatings was discussed.