喷涂感应重熔在机床导轨修复中的应用

磨损是机床导轨常见的失效形式。本文对4种成分的粉末涂层及其在机床导轨修复中的应用进行了研究。用金相、电镜、X射线衍射等分析了涂层的组织结构和界面特征。对涂层的强度、硬度、耐磨性等力学性能进行了测试和比较。结果表明,采用喷涂感应重熔复合工艺的Ni250涂层性能最优,能满足X63W和B2016A等机床导轨的工作要求。文中还讨论了感应重熔工艺对涂层组织和性能的影响机制。     

预涂和感应重熔制备Ni60熔覆层的研究

采用预涂和感应重熔方法在45#钢上制备了Ni60熔覆层.对熔覆层的宏观照片、SEM、EDS、XRD和硬度进行了分析.结果表明:A+B粘接剂可以制备重熔效果良好的熔覆层.重熔后试样表面有大量灰黑色残渣,局部有些凸凹不平.重熔后界面附近的显微组织分为三部分:基体--过渡区--涂层熔覆区.涂层熔覆区为Ni基的,其上分布着块状...     

高铝青铜粉体超音速等离子喷涂层感应重熔后的组织及性能

为了改善涂层的组织和性能,对超音速等离子喷涂技术制备的高铝青铜涂层进行高频感应重熔处理,研究重熔后涂层的微观组织结构特征和界面结合状态.感应重熔前涂层具有层流状组织特点,含有少量氧化渣、孔隙及未完全熔融颗粒,涂层与基体间以机械结合为主.感应重熔能消除未熔颗粒和夹杂,使组织致密、均匀,组织的层流特征弱化,孔隙率有所下降.基体元素和涂层元素相互扩散,在界面形成一条明显的白亮带,呈冶金结合状态,结合牢固,涂层的结合性能有所改善.重熔后扩散带和涂层表面的硬度较高,界面结合强度也由重熔前的25.110提升至83.358 MPa.      

层流冷却辊感应熔覆制造技术

为了提高中宽带钢板热轧层流冷却辊的使用寿命，采用中频感应加热技术在层流冷却辊20号钢基体表面制备了KF-Ni60A熔覆层。对熔覆层的SEM、EDS、XRD和硬度进行了分析。结果表明：重熔后界面附近的显微组织分为三部分：基体-过渡区-涂层熔覆区。涂层熔覆区为Ni基的，其上分布着富含铬的块状组织、碳化物及硼化物等硬质相。过渡区内发生了冶金结合。感应重熔后辊面洛氏硬度值为HRC59．6，涂层熔覆层截面方向的维氏硬度均值为698HV0．3。试验辊上机实际应用达到进口件的寿命指标。     

基于激光重熔的纳米陶瓷颗粒改性喷涂层的耐磨性研究

介绍了基于激光重熔技术的纳米陶瓷颗粒改性热喷涂耐磨涂层复合加工方法.以SiC纳米颗粒和WC-Co及Al2O3-TiO2热喷涂涂层为研究对象,进行了涂层改性加工试验.使用扫描电镜分析了纳米颗粒改性重熔涂层微观组织结构,并分别对热喷涂涂层、激光重熔喷涂涂层和纳米颗粒改性涂层进行了耐磨性测试.结果表明:SiC纳米颗粒能有效改善热喷涂涂层组织,并能显著提高涂层耐磨损性能.     

锅炉受热面防护涂层高温冲蚀性能

为提高锅炉受热面管的耐磨性并延长其使用寿命,利用高速电弧喷涂技术在SA-210C钢表面制备Ni55耐磨涂层。采用钨极氩弧焊机对喷涂涂层进行重熔处理,并对基体、涂层进行显微组织、相组成、涂层结合强度、显微硬度、耐冲蚀能力分析。结果表明:涂层晶体相主要由γ-(Fe,Ni)、Ni_3Fe、CrB、Cr_7C_3、Cr_(23)C_6、Fe_3B和WC等组成。涂层在沉积过程中形成了典型的层状结构,致密性优良,以机械结合为主;喷涂涂层的结合强度为40.85 MPa,重熔后的涂层结合强度为53.25 MPa;喷涂涂层的平均硬度为1 081HV,重熔后涂层硬度达到1143HV;在冲蚀角度为45°,冲蚀速度为200 m/s及温度600℃,重熔涂层耐冲蚀磨损性能最好,喷涂涂层比基体的耐冲蚀磨损能力强;重熔涂层呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。涂层中与基体结合牢固的CrB、Cr_7C_3、Fe_3B硬质相,具有抵抗磨粒连续切削的功能,其冲蚀机制为氧化膜的剥落与磨粒对基体金属的微切削和犁削。     

高频感应重熔Ni60AA合金粉末涂层的研究

针对某大型圆柱形工件,利用Ni60AA合金粉末,采用高频感应重熔工艺,在工件表面制备了合金涂层,并对涂层的组织进行了分析并测试了涂层的硬度和耐磨性。结果表明,感应熔涂制备的涂层与基体形成了良好的冶金结合,涂层与基体之间存在明显的＂白亮带＂,涂层基体中分布着丰富的硬质相,显著提高了涂层的硬度,具有良好的耐磨性。     

水雾化法制备低硬度镍基合金粉末的研究

本文主要研究了一种低硬度Ni基合金粉末的水雾化制备工艺及喷涂后相关涂层的性能。用SEM、金相显微镜、布氏硬度仪、激光粒度分析仪等研究了Ni基合金粉末的表面形貌、金相显微组织、喷焊层表面硬度和粒度分布。合金粉末大多数呈不规则形状;喷焊层表面硬度HB182。     

金相磨抛工艺对碳化钨涂层组织评定的影响

碳化钨涂层内部为复合相组织,硬度高脆性大,金相制备易导致涂层内部出现裂纹、分层、拔出等缺陷。本文利用超音速火焰喷涂制备WC-10Co-4Cr涂层,采用不同的金相研磨和抛光工艺,分别评定WC-10Co-4Cr涂层的组织。结果表明:不同的金相研磨和抛光工艺对WC-10Co-4Cr涂层的孔隙率的评定结果有明显影响。随着磨抛压力的上升,涂层内部孔隙的尺寸明显增大,涂层原有孔隙周边被压裂、脱落,且脱落碳化钨颗粒进一步增强了对涂层表面的磨削效果,使得涂层表面的局部区域出现大范围脱落,从而导致随着研磨压力的上升,涂层的孔隙率升高了12.5%至30%,随着抛光压力的上升,涂层的孔隙率升高了近一倍。因此,为降低磨抛工艺对涂层组织评定的影响,建议使用15N的磨抛压力开展碳化钨涂层的金相制备,以获得更加准确的金相评定结果。     

自粘性一次喷涂复合粉末

本文研究了用粘结法制造的自粘性一次喷涂复合粉末。通过涂层结合强度与硬度的研究,确定了喷涂工艺参数与成分。还研究了放热效应,金相组织与涂层过渡层。测定了涂层抗拉强度、膨胀系数、一定条件下的磨损体积、气孔率等性能。介绍了该粉末在一些机器零部件上应用后所取得的经济效益。     

Nb合金化对高Cr铸铁轧辊组织的影响

微合金化是细化高Cr铸铁轧辊的凝固组织、提高轧辊的性能和使用寿命重要手段。研究了Nb微合金化对高Cr铸铁轧辊组织和硬度的影响,并采用Thermo-Calc软件分析了Nb对高Cr铸铁凝固组织的细化机制,结果表明,Nb合金化能够显著细化高Cr铸铁的轧辊的凝固组织,提高轧辊的硬度。Nb微合金化对高Cr铸铁的组织改善作用取决于MC型碳化物析出温度及其对奥氏体和共晶M₇C₃碳化物的形核的促进作用。当Nb质量分数为0.5%时,高Cr铸铁轧辊硬度最大;进一步提高Nb含量能显著细化高Cr铸铁轧辊组织,但使硬度降低。     

中高碳贝氏体钢的组织和耐磨性

对一种新型中高碳贝氏体钢的组织，转为动力学和耐磨性进行了研究，中高碳贝氏体钢空冷后的组织为贝氏体，马氏体，碳化物和残留奥氏体，组织细小均匀，大截面实物硬度测定和组织观察表明，截面上具有高硬度，并组织分布均匀，中高碳贝氏体钢具有高的耐磨性。     

控制冷却对中碳高钒非调质钢组织性能的影响

 利用Gleeble- 3800热模拟试验机研究了锻后控制冷却对一种胀断连杆用中碳高钒非调质钢37MnSiVS微观组织及硬度的影响。结果表明,冷却速度对试验钢的组织性能具有显著的影响,即随着冷却速度的增加,试验钢中的珠光体体积分数和硬度均逐渐增加;当冷却速度增加到1. 5 ℃/s以上时,组织中开始出现贝氏体组织,硬度不再提高。锻造变形有助于获得细小的组织和较多的铁素体,但使钢的硬度有所降低。试验钢变形后快冷到600 ℃左右进行合适的等温处理,通过大量细小弥散的V(C,N)粒子的析出强化作用,可使试验钢的强度得到显著提高。结果表明,通过控制锻后冷却方式而控制组织及V(C,N)粒子的析出程度可实现对锻件硬度(强度)的差异化控制。     

TIG焊接热循环对AZ31B镁合金硬度的影响

以AZ31B镁合金为研究对象，采用TIG焊方法进行焊接，考察了焊接热循环对镁合金的硬度的影响。测量、比较、分析了焊缝、热影响区、母材的硬度。结果表明，表面处理过程（研磨、抛光、侵蚀液体及工艺等）对镁合金硬度的影响很大，直接影响到“焊接工艺-硬度”之间关系。与母材相比，由于焊缝的冷却速率高，组织细小，硬度较高。热影响区的组织虽比母材粗大，但硬度与母材相近。焊缝区不同部位的硬度存在一定差异。     

Structural and phase transformations in the cooling of rail steel

Thermokinetic diagrams of supercooled-austenite decomposition are plotted for K76Ф rail steel with the addition of 0.026% and 0.092% Cr. The hardenability of the steel is determined. The temperature of Jominy samples is analyzed. The microstructure of the steel is established. The influence of the cooling rate, temperature, and chromium content on the microstructure and hardness of the steel is investigated. The cooling rate such that uniform pearlite microstructure is obtained is established. The limiting hardness of the pearlite microstructure is determined.     

Laser Processing of Cast Iron for Enhanced Erosion Resistance

The surfaces of nodular and gray cast iron specimens have been modified by CO₂ laser processing for enhanced hardness and erosion resistance. Control of the near-surface microstructure was achieved primarily by controlling resolidification of the laser melted layer through variations in laser beam/target interaction time and beam power density. Typical interaction times and power densities used in this study were 5 msec and 500 kW/cm². Analysis of the laser melted surface showed a dramatic increase in hardness and a greatly refined microstructure. Depending on the processing parameters, two basic kinds of microstructure can be produced in the laser hardened layer—a feathery microstructure with a very high hardness (up to 1245 HV) and a dendritic microstructure with a metastable, fully austenitic matrix and a lower hardness (600 to 800 HV). Erosion testing was done in a rotating paddle device using slurries of SiO₂ or SiC in water. Weight loss and crater profile measurements were used to evaluate the erosion characteristics of the various microstructures. Both ductile and gray cast iron showed marked improvement in erosion resistance after laser processing.     

火焰喷涂镍/石墨可磨耗封严涂层的研究

采用火焰喷涂方法制备镍/石墨可磨耗封严涂层。通过调整工艺参数制备硬度适中的镍石墨涂层,并对涂层的结合强度、热冲击以及微观结构等进行研究。试验发现,镍石墨可磨耗封严涂层结合强度、热冲击等性能均能满足使用要求。     

超低碳钢连续冷却过程中铜的析出行为

研究了两种铜含量超低碳钢的连续冷却过程中铜的析出规律。试验在Gleeble1500热模拟机上进行。通过对试样进行硬度测试及组织观察,总结分析了不同冷却速度对试样的硬度、金相组织及析出物的影响。结果表明:含铜2.04%(质量分数,余同)的超低碳钢以1℃/s冷速冷却时,硬度出现峰值,呈现很强的沉淀强化效果;含铜1.04%的钢在以不同的冷速连续冷却过程中,硬度值变化不大。     

退火工艺对 AMS 6308钢硬度及组织的影响

利用扫描电镜、透射电镜和硬度测试等方法研究了不同退火工艺对 AMS 6308钢硬度及组织的影响。结果表明,提高退火温度,马氏体板条内位错密度降低,M6 C 的尺寸逐渐增加,硬度下降,但在750℃以上退火,进入二相区,空冷后产生二次马氏体,硬度回升。延长退火时间,马氏体板条回复逐渐充分,硬度开始下降较快,16 h后组织变化不明显,M6 C 的含量变化不大,硬度变化也不大。退火软化程度主要受板条内位错密度的下降以及M6 C 的粗化控制。推荐退火温度选择700~720℃,退火时间不低于16 h,720℃退火软化效果最佳。     

添加碲对Ni-Cr合金磨损性能影响的研究

研究在镍基自熔性合金粉末中加入微量的碲元素以稳定材料的硬度及抗磨损能力和综合性能.通过对碲镍铬自熔性合金材料进行显微组织分析、硬度测试分析、摩擦磨损行为以及磨损形貌分析,表明碲镍铬自熔性合金材料具有硬度高、耐磨损性能好等特点.