碳化钨硬质合金颗粒和堆焊基体对堆焊层耐磨性影响

通过几种相近管状碳化钨耐磨焊条堆焊层的两体和三体磨损试验，探讨了碳化钨硬质合金颗粒和堆焊基体对堆焊层耐磨性的影响，经试验，在堆焊基体磨面上，碳化钨颗粒和其所占磨面面积越大，堆焊层越耐磨，堆焊复合材料的基体金属成分、组织及性能对堆焊层的耐磨性有重要影响，其中ＷＣ和ＣｒＣ３质点在机体中起了重要的抗磨损作用，而奥氏体组织对韧化基体，防止碳化钨裂纹扩展和承受一定的冲击载荷有非常重要的作用。     

截齿镍基钴包碳化钨激光熔覆涂层磨损性能研究

为解决掘进机截齿的磨损失效问题, 在截齿表面激光熔覆高耐磨的镍基(Ni)钴包碳化钨(WC-Co)涂层。以42CrMo钢为基体, Ni60B商用粉末为粘结相, 纳米WC-Co为增强相, 激光熔覆获得WC-Co陶瓷颗粒增强Ni基复合涂层。利用MM200环块磨损试验机, 测试熔覆涂层在干摩擦和水摩擦环境下的耐磨性能。采用显微硬度计测量涂层磨损前后的表面硬度, 电子扫描显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等观察熔覆涂层磨损前后的显微组织结构和成分变化。结果表明, 激光熔覆涂层可以提高截齿的耐磨性能, 磨损后熔覆层中的细小析出相起到了弥散强化作用, 熔覆层的表面显微硬度提高了10%。相同磨损条件下, 干磨损涂层硬度高于水磨损涂层硬度。     

褪除液浓度及pH值对电化学法褪除碳化钨-镍涂层工艺的影响

对于返修零件的残余涂层及生产中不合格的碳化钨-镍涂层,必须先去除,才能重新喷涂.为有效褪除涂层,又不破坏基体,采用电化学法褪除45号钢表面的碳化钨-镍涂层,通过研究褪除液浓度和pH值对涂层褪除速率及对基体腐蚀情况的影响,确定最优pH值为11~12,褪除液(主要成分酒石酸钾钠和碳酸钠)质量浓度为0.25kg/L,电流密度为6A/dm2.采用此电化学工艺可有效褪除钢基体表面的碳化钨-镍涂层,也不会对钢基体造成影响.     

不同温度真空热处理对FeCrMoCBY非晶合金涂层组织结构与摩擦学性能的影响研究

深部地质钻探过程中,复杂的井下工况对钻具的钻探性能以及可靠性提出了苛刻的要求。钻具钢体表面涂覆具有耐磨耐蚀性的非晶涂层可以有效提高其服役寿命。其中Fe基非晶合金涂层因其优异的耐腐蚀抗磨损性能、较强的非晶形成能力等优势,具有重要的应用价值和较好的经济效益。本文通过大气等离子喷涂技术（Air Plasma Spray, APS）在35CrMo基体上制备得到成分为Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂ （at.%）的非晶合金涂层,并对其进行不同温度的真空热处理,探究了不同温度热处理对涂层基本性能和磨损失效机制的影响。结果表明：涂层经过真空热处理之后,生成的大量硬质相和成分均匀化使得涂层抗磨损性能提高;且随着热处理温度的提高,涂层磨损率逐渐减小。与未经热处理和750 ℃热处理的涂层相比,经过850 ℃热处理之后的涂层具有最佳的抗磨损性能,磨损率仅为未经热处理的Fe基非晶涂层的16.7%。热处理前后涂层的失效机制均为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损。     

超高速激光熔覆Fe-Cr-B基耐磨涂层工艺优化及性能研究

使用超高速激光熔覆在45钢表面制备了Fe-Cr-B基耐磨涂层。采用正交实验研究了激光功率、扫描速度和送粉速度对单道熔覆层宽高比和裂纹的影响,并研究了搭接率对熔覆层表面质量的影响。结果表明,适宜的工艺参数为：激光功率2 300 W、扫描速度250 mm/s、送粉速度24 g/min、搭接率70%,此工艺参数下涂层硬度在754HV_0.2到831HV_0.2之间(是基体硬度的2.36～2.60倍),在相同条件下铁基涂层的体积磨损量仅为电镀硬铬镀层的3.64%。     

常压等离子喷涂Cr2O3涂层摩擦磨损性能的研究

测试了在室温、干磨擦及不同载荷和转速的条件下,Cr2O3涂层相对于GCr15不锈钢的摩擦磨损性能.结果表明,随着载荷或转速的增加,Cr2O3涂层磨损量均呈指数增加趋势;摩擦系数随载荷的增加先增后减,随转速的增大而减小.对磨痕的显微形貌观察和能谱分析表明,Cr2O3涂层的磨损机理为微观脆性断裂剥落和粘着磨损的共同作用.     

Ni元素对等离子喷涂铁基涂层组织和摩擦磨损性能的影响

为解决铝合金发动机缸体耐磨性差的问题,采用等离子喷涂技术在铝合金表面制备了不同Ni含量的铁基涂层(XPT?512?Ni),系统研究金属Ni对铁基涂层组织结构、力学性能以及摩擦磨损性能的影响.结果表明:XPT?512?Ni系铁基涂层组织主要由铁素体(F)、渗碳体(Fe3 C)以及少量FeO和Ni相组成;涂层与铝基体形成良...     

成型压力工艺对树脂基摩擦材料性能的影响

设计压力施加顺序不同的热压成型工艺,研究其对树脂基摩擦材料物理性能和摩擦磨损性能的影响,并分析材料成型后的磨损机理。结果表明:采取变压的成型压力施加工艺,制得的试样在摩擦时会形成较好的摩擦转移膜,能够提高树脂基摩擦材料的耐高温性能,并增强其表观洛氏硬度;采取升压的成型压力工艺,制得的试样有着良好的基体联结结构,气孔率为5.78%,工作摩擦因数高而稳定,磨损主要表现为磨粒磨损;采取恒压的成型工艺,制得的试样具有较好的气孔率和磨损率,其磨损机理主要为黏着磨损;采取升压的成型工艺,制得的试样密度大而不均,各种原料在高温高压下不能充分流动,磨损后出现凹坑与纤维掉落。     

激光熔覆镍基纳米Al2O3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米Al2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试.结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ(Fe,Ni)、Cr7(B,C)3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大.     

激光熔覆镍基纳米AI2O3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米AI2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试。结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ（Fe,Ni）、Cr7（B,C）3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大。     

硬质合金在牙轮钻头滑动轴承上的应用研究

在分析牙轮钻头轴承摩擦磨损机理的基础上，提出改进其轴承摩擦表面材料是提高其寿命的有效途径。通过对硬质合金的力学性能和摩擦学性质的分析，论证了硬质合金可以用于牙轮钻头滑动轴承摩擦表面，并提出了硬质合金脆性的解决方法。     

CMT堆焊巴氏合金堆焊层组织及力学性能

采用冷金属过渡(CMT)技术在20钢表面制备了巴氏合金堆焊层,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、维氏硬度计和摩擦磨损试验机分别对堆焊层的金相形貌、物相组成、显微组织、元素分布、硬度和摩擦因数进行测试。结果表明,巴氏合金堆焊层的相结构并未发生变化,由硬质点SnSb相、Cu₆Sn₅相和软基体α-Sn相组成;由于热输入的降低,巴氏合金堆焊层的冷却速率提高,堆焊层晶粒明显细化,硬度约为40HV_0.1,远高于铸造巴氏合金;由于显微硬度升高,巴氏合金堆焊层的摩擦因数和比磨损率均降低,分别为0.31和1.38×10^-5 mm³/(N·m);巴氏合金堆焊层的磨损机理为磨粒磨损。CMT堆焊技术可有效提升巴氏合金的硬度和耐磨性。     

稀土强化金刚石-硬质合金复合凿岩柱齿的试验研究

采用添加镍、磷的低温活化烧结工艺, 分别用不同含量的稀土化合物LaNi₅ 和CeO₂ 作为添加剂进行了试验, 研究了其对硬质合金、金刚石-硬质合金复合材料及由此构成的金刚石-硬质合金复合凿岩柱齿性能的影响。结果表明:适量的LaNi₅ 和CeO₂ 可显著提高硬质合金及金刚石复合材料的抗弯强度, 但对硬质合金硬度的影响不大;适量的LaNi₅ 可使金刚石复合材料的耐磨性有较大幅度的提高, 而CeO₂ 的加入则有降低金刚石复合材料耐磨性的趋势。落锤冲击实验表明:添加稀土元素的金刚石-硬质合金复合凿岩柱齿具有较好的抗冲击韧性, 能够满足潜孔锤钻进的要求。稀土元素的作用机理主要是强化晶界、消除杂质、细化晶粒以及弥散强化作用。     

化学前处理对硬质合金基材及金刚石涂层性能的影响

为提高金刚石涂层与硬质合金基体的适配性,采用热丝化学气相沉积技术在YG6硬质合金表面制备金刚石涂层,利用扫描电镜、能谱仪、原子力显微镜和固体颗粒冲蚀试验仪分析检测了试样的表截面形貌、成分深度分布、表面粗糙度、抗砂粒冲蚀性能等,研究了不同化学前处理对基材和涂层性能的影响。结果表明：两步法前处理去除钴的深度约4—5 μm,并且形成了厚约1—2 μm的脱钴脆性层;三步法前处理去除钴的深度约14—15 μm,没有出现脱钴脆性层;三步法化学前处理后沉积的金刚石涂层抗砂粒冲蚀时间为两步法化学前处理的4倍以上,并且涂层脱落区宽度仅为两步法化学前处理的1/8,说明三步法化学前处理后所沉积的金刚石涂层的性能比两步法的更优越。     

快速凝固制备Cu-2.0cr-0.3Zr(wt%)合金组织及性能研究

采用单辊旋铸快速凝固法制备了Cu-2.0Cr-0.3Zr(质量分数, %)合金微晶薄带,对快速凝固态合金的组织和性能进行了研究。实验结果表明,快凝态Cu-2.0Cr-0.3Zr合金的显微硬度达103 Hv,比常规固溶处理态(66 Hv)提高了56%。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,硬度值仍为84 HV,这一性能明显优于无氧铜,表明该合金具有良好的抗高温软化性能。此外,利用快速凝固制备的Cu-2.0Cr-0.3Zr合金固溶度可得到显著提高,且晶粒细小无偏析,组织得到明显改善。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,由于过饱和固溶于Cu基体的Cr析出,形成细小均匀弥散的Cr粒子,使得晶粒长大不明显,细晶强化仍起作用。     

SiC含量对液压机立柱表面Ni-SiC复合镀层性能影响

为了改善煤矿液压机立柱的耐磨及耐蚀性能,采用复合电镀在45钢表面获得了表面光洁平正、结合紧密的Ni-SiC复合镀层,并测试了涂层的硬度、耐磨性能及在模拟矿井溶液中的耐蚀性能。结果表明:复合镀层的硬度与耐磨性能随着镀液中SiC颗粒的含量上升而上升,在镀液中碳化硅颗粒含量30g/L时,镀层的显微硬度、耐磨性能最高;SiC颗粒的加入降低了镀层的耐蚀性能,且SiC颗粒含量越高镀层的耐蚀性能越差。     

退火对纳米Al2O3粒子弥散强化铜合金显微组织与性能的影响

通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu-Al2O3弥散强化铜合金冷加工和退火态性能和组织的变化进行了系统研究。结果表明：挤压态合金随冷拉拔变形量增大,δb和δ0.2逐渐升高,δ逐渐下降,电导率则变化甚微。合金经92％的变形后,δb、δ0.2和电导率分别为490MPa、485MPa、10％和91,4％LACS,其在400～1050℃温度范围退火后性能有不同程度的恢复。不同变形量的合金样品900℃,1h退火后性能均恢复至挤压态水平,且未见再结晶现象。冷拉拔有利于粉末颗粒问进一步冶金化结合。