送粉等离子束表面冶金工艺及涂层强韧化机制研究

利用自行研发的送粉等离子束表面冶金涂层设备及Fe-Cr-Ni-B-Si-C系混合合金粉末在普通低碳钢表面制备了铁基复合材料涂层.采用OM、SEM、EDS、XRD等手段,研究了同步送粉等离子束表面冶金工艺参数对涂层显微组织的影响及涂层的强韧化机制.结果表明,工作电流、扫描速度以及搭接工艺是影响涂层微观组织特征的重要因素.经工艺优化后的复合材料涂层的典型微观组织由固溶了大量Cr、少量Ni、Si的极度过饱和的γ相枝晶及枝晶间复杂合金碳硼化物 γ相共晶组织构成.细晶强化、固溶强化和高硬度相的沉淀析出及其弥散强化是等离子束表面冶金复合材料涂层强韧化的3种主要机制.     

等离子束表面冶金Al2Cu和α-Al复合涂层研究

采用等离子束表面冶金技术,以纯铝为基材,纯铜粉末为冶金原料,在铝表面制得了冶金结合良好的Al2Cu和α-Al复合涂层.涂层组织具有快速凝固组织特征,涂层底部为逆热流方向长大的粗大枝晶,上部为细小枝晶和大胞晶均匀分布.涂层最高硬度为260HV,较铝基材的硬度(74.5HV)有显著提高,在油润滑滚动磨损试验条件下纯铝的磨损量是涂层的6～10倍,说明涂层具有优异的耐磨性和载荷特性.     

截齿等离子束表面冶金铁基耐磨涂层研究

采用等离子束表面冶金技术，在采煤机截齿磨损严重的部位制备了与基材呈冶金结合的铁基复合涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、X衍射仪和显微硬度计等手段分析了冶金涂层组织，测试了涂层的显微硬度和磨损性能。结果表明：涂层主要由γ-（Fe，Ni）和（Cr，Fe）7（C，B）3相组成，在固溶强化、弥散强化和细晶体强化共同作用下，冶金涂层具有较高的显微硬度和较好的耐磨性能。     

等离子束表面冶金Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层耐海水腐蚀性研究

用等离子束表面冶金方法在低碳钢表面制备Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪和能谱仪研究了冶金层的组织形态、物相组成。用静态浸渍法检测该涂层在海水中的耐腐蚀性能。结果表明：该涂层与基体呈冶金结合，内部组织均匀细密无缺陷，是固溶了大量Cr的γ-Fe相与高硬度析出相的共晶组织；其在海水中的耐蚀性远高于0Cr18Ni9Ti不锈钢，两者在海水中均表现为点蚀。     

等离子束表面冶金技术研究及其进展

等离子束表面冶金是一种新的表面涂层技术。本文综述了等离子束表面冶金设备、专用粉末设计、涂层的组织性能、熔池结晶特点以及应用方面的研究进展,并展望了等离子束表面冶金的发展方向。     

等离子束表面冶金原位颗粒增强铁基涂层的研究

采用等离子束表面冶金技术,在Fe、C合金粉末中添加强碳化物形成元素W、Cr和少量的Al,在低碳钢基体上制备出原位析出的颗粒增强铁基复合涂层.利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对冶金层显微组织和硬质颗粒的分布进行了观察、分析.结果表明：冶金层组织为过饱和的γ-Fe、原位析出形状良好细小弥散的复合碳化物（Fe,Cr,W,Nb）7C3和少量的AlFe,冶金层与基体呈冶金结合.在固溶强化、弥散强化和细晶体强化共同作用下,冶金层显微硬度可达到830HV0.1.     

等离子束表面冶金制备铁基梯度涂层的研究

利用等离子束表面冶金技术在45号钢基体上制备梯度涂层,探讨了等离子束表面冶金制备铁基梯度涂层的冶金过程,详细分析了等离子束表面冶金熔池的凝固机理、凝固特征对凝固组织的影响。采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜研究了涂层的组织,利用显微硬度计测试了涂层的显微硬度。结果表明,合金涂层组织主要由γ-Fe,M7C3和TiC组成;涂层的显微硬度可达到800HV0.2。从基体到表面,涂层的成分、组织和显微硬度呈现出平缓梯度变化,消除了成分突变和应力集中的影响。因此涂层具有无晶体缺陷,内韧外硬的特性。     

大面积等离子束表面冶金铁基涂层的成形机理及组织结构

采用等离子束表面冶金技术,通过多道搭接方式在低碳钢基体上制备大面积铁基复合超厚涂层。基于大面积涂层成形的特点,探讨搭接率与涂层厚度等的变化规律,并利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计及磨损试验分析测试了涂层的相组成、组织及性能。结果表明:表面冶金涂层厚度可达3.0 mm,无裂纹、气孔等缺陷;组织为γ-(Fe,Ni)枝晶、M23C6、CrB及原位合成的TiC陶瓷颗粒,与基体呈良好的冶金结合。由于颗粒强化、细晶强化和弥散强化等多种强化作用,大面积Fe基超厚涂层具有良好的耐磨性能。     

等离子束表面冶金原位颗粒增强TiC复合超厚涂层研究

采用等离子束表面冶金技术,在低碳钢基体上制备出原位析出的TiC颗粒增强铁基复合超厚涂层。利用扫描电镜、X射线衍射仪、金相显微镜、显微硬度计及磨损试验分析测试了涂层的相、组织、成分及性能。结果表明:表面冶金涂层厚度可达3.0mm,无裂纹、气孔等缺陷。组织为γ-(Fe,Ni)枝晶、M23C6、CrB及原位合成的TiC陶瓷颗粒,TiC大部分呈球状,尺寸为1～2μm,与基体呈良好的冶金结合。由于颗粒强化、细晶强化和弥散强化等多种强化作用,显著提高了Q235钢的显微硬度及耐磨性能。     

不锈钢表面激光熔覆技术研究现状与展望

对不锈钢表面激光熔覆技术的研究现状进行了综述,详细介绍了现阶段不锈钢表面激光熔覆材料的研究进展以及影响熔覆层质量的各项因素,并展望了不锈钢表面激光熔覆技术的发展方向。     

工艺参数对等离子束表面冶金铁基涂层组织及性能的影响

采用等离子束表面冶金技术，在Q235钢表面制备了铁基合金涂层。试验研究了等离子束表面冶金工艺参数（如工作电流、扫描速度等）对冶金层的影响。结果表明，工艺参数对冶金层显微组织及显微硬度有很大的影响。在保证涂层与基体形成良好的冶金结合的前提下，适当增大扫描速度或减小工作电流有利于涂层组织的细化。     

激光熔覆等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层组织结构研究

研究了45钢表面激光熔覆等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的组织结构、显微硬度及滑动磨损特性.结果表明,等离子喷涂Al2O3涂层的组织呈层片状,层间为机械结合,涂层由α-Al2O3, ZrO2和少量γ-Al2O3组成;激光熔覆Al2O3陶瓷涂层组织为细小枝状晶,由α-Al2O3及少量ZrO2组成.激光熔覆Al2O3涂层的显微硬度较高,滑动磨损时耐磨性明显优于等离子Al2O3喷涂层.     

新型双层辉光等离子表面冶金高速钢及其锯切工具

主要介绍了双层辉光等离子表面冶金技术在普通低碳钢或低合金钢表面形成的等离子表面冶金高速钢及其在手用锯条方面的应用和产业化。以技术、工艺、设备为主线,全面总结和阐述了等离子表面冶金高速钢锯条产业化的过程及艰难历程,对我国发展原创性技术及其产业化也提出了一些意见和建议。     

铁基高铬等离子束表面冶金涂层耐海水腐蚀性能

采用多元Fe基粉末,用等离子束表面冶金方法在低碳钢表面制备厚度约3～5mm的合金涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪、能谱仪对冶金层的组织形态、物相组成进行了研究和分析,用静态浸渍法初步研究其在海水中的耐腐蚀性能。结果表明:表面冶金层内组织均匀细密无缺陷,是固溶了大量Cr的γ-Fe相与高硬度析出相的共晶组织;表面冶金层在海水中的耐蚀性高于0Cr18Ni9Ti不锈钢,两者均表现为点蚀。     

An Experimental Investigation of Laser Cladding

Laser cladding uses a laser beam to fuse materials with enhanced metallurgical properties on a substrate. A thin layer of the substrate is molten achieving good metallurgical bonding with the added material. In this paper experimental data from an industrial application of laser cladding are presented and discussed. The material of the substrate was an aluminum alloy and the cladding material was copper based powder. Under constant laser power and beam diameter, experiments were performed using various powder feed rates, process speeds and gas supply. The dimensions of the clad as well as the alloying and dilution depth were measured. The experimental data were analyzed in order to obtain a working range for the process parameters.     

激光熔覆技术在钛合金表面改性中的应用

激光熔覆是现代表面改性制造技术中的一种极有发展前途的高新技术.激光熔覆技术在钛合金表面改性方面得到了广泛的应用,通过激光熔覆技术,可显著改善钛合金的表面耐磨性.针对激光熔覆技术在钛合金表面改性方面的应用发展,概述了近年来国内外利用激光熔覆技术改善钛合金表面性能的研究与应用现状,并对激光熔覆技术进一步的发展领域及发展方向进行了展望.