碳钢表面激光熔覆镍基合金涂层及其高温磨损行为

应用激光熔覆法,采用镍基NiCrSiB合金粉末,在20#碳钢表面制备了熔覆涂层.利用X射线衍射仪分析熔覆层的相组成;利用摩擦磨损实验机对熔覆层的高温耐磨性能进行了研究;利用扫描电镜观察熔覆层形貌.结果表明:所制得熔覆层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合.镍基合金激光熔覆层硬度提高到基体的4倍;高温磨损率约为基体的1/3.熔覆层耐磨能力增强的主要原因在于熔覆层与基体良好的冶金结合,固溶强化和硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用.     

铜合金表面激光诱导原位反应制备Ni基合金涂层

采用含有定量纳米铝粉的Ni基新合金粉为涂层原材料,利用激光诱导原位反应在Cu-Cr合金表面制备陶瓷相增强Ni基合金涂层.研究了样品涂层的结构和机理.结果表明:在优化的激光诱导原位制备工艺参数条件下,涂层与铜基体之间形成了由涂层元素和基体元素组成且晶粒细小的结合界面结构;纳米铝粉能够提供更多能量促进铜合金表面涂层的形成;涂层中原位生成了直径小于10μm的陶瓷颗粒增强的复合涂层组织结构;涂层成分中纳米铝粉和稀土氧化物的加入,减少了裂纹和孔洞缺陷的形成;表面涂层的平均显微硬度由铜合金基体表面的85 HV提高到了340 HV.     

45#钢表面Ni-P-nano-SiC复合化学镀层的制备

在优化设计的化学镀基础镀液中通过添加不同含量的纳米SiC颗粒,研究在45#钢表面制备具有纳米SiC颗粒增强的复合镀层及形成机理.利用SEM,XRD和显微硬度计等方法对实验样品的组织结构、形貌、显微硬度及其镀层形成机理进行了研究,结果表明:实验制备的Ni-P,Ni-P-SiC镀层镀态时硬度分别为572 HV,649 HV,热处理后其表面硬度在400℃时达到最大值1 045 HV和1 341 HV.纳米SiC颗粒在镀液中不参与化学反应,只是与化学反应所产生的Ni和P共同沉积在镀层中起到了复合强化的作用.Ni-P-nano-SiC镀层的生长机理是按层状方式生长,生长方向垂直于钢基体表面.纳米SiC提...     

大型水轮机叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为

利用超声振荡空蚀设备研究了一种大型水轮机马氏体不锈钢合金成分调整前后在蒸馏水和模拟长江水中的空蚀行为.观察空蚀表面形貌,结合力学性能,与普通13-4不锈钢进行对比分析.研究结果表明:3种不锈钢的显微组织由马氏体、铁素体和残余奥氏体组成;降低C,S,Si增加Ni,Mo,Mn并且经过精炼工艺改进后,不锈钢抗空蚀能力高于原合金和13-4不锈钢.调整后不锈钢的空蚀稳定期失重率小于7 mg/h,仅约为原合金的75%和13-4不锈钢的25%.在空蚀过程中,较软的铁素体相首先脱落,其次是较硬的马氏体相,并且观察到了清晰的空蚀表面疲劳源形貌.     

氨基三甲叉膦酸对铝合金钛锆钝化膜性能的影响

将氨基三甲叉膦酸添加到钛锆钝化液中,用浸渍法在AA6061铝合金表面上形成钝化膜.用电化学方法研究了添加氨基三甲叉膦酸前后的钛锆钝化膜的耐腐蚀性能,并对成膜机理和耐蚀机理进行了分析.电化学分析结果表明,添加氨基三甲叉膦酸后,腐蚀电位更低,且腐蚀电流密度明显降低,说明在钛锆钝化液中加入氨基三甲叉膦酸后可以更好地减缓铝合金的阴极反应,从而更有效地抑制铝合金腐蚀反应的发生.     

铝板表面锆化陶瓷膜的结构及性能

采用锆化工艺在铝板表面制备了陶瓷膜,用扫描电镜和能谱仪分析了陶瓷膜的组织形貌和元素成分,用电化学法研究了陶瓷膜的耐蚀性能,用附着力测定仪测试了陶瓷膜的涂装附着力性能以及用中性盐雾实验研究了涂层体系的耐盐雾性能.结果表明:铝板表面的陶瓷膜为无色的纳米膜层,主要由Zr,Si和Al的氧化物组成;锆化陶瓷膜的的耐电化学腐蚀性能优异,与环氧树脂漆或聚氨酯漆的附着力均为1级;整个涂层体系可通过600 h的中性盐雾实验.锆化陶瓷膜可以用作铝板的漆前打底膜,有望替代污染较重的磷化处理工艺.     

激光熔覆多层Nb-Si-Ti显微组织

采用基于多层激光熔覆的激光快速成形方法,通过优化激光扫描过程参数,调整不同成分元素粉末来进行铌硅基自生复合材料的显微组织和成分设计研究.采用Nd:YAG激光器扫描预置在Ti-6Al-4V基材上成分为Nb-18Si-24Ti(原子分数)混合粉末,获得所需激光熔覆层.优化出工艺参数为激光脉冲电流225A,扫描速度3.0mm/s,激光脉冲频率15Hz,激光脉冲宽度3.0ms,离焦量15mm,并在优化参数下制备出了4层多道样品.分别采用OM,SEM及XRD对预置法制备出的多层沉积层的显微组织及相结构进行分析,结果显示在多层沉积层中获得了铌硅固溶体Nb_ss,硅化物Nb₅Si₃和Nb₃Si等相,随着沉积层数的增加,Nb,Si含量逐渐增加,显微组织由接近于基体的细小枝晶转变为在最顶层的深色岛状Nb₅Si₃,灰色条状或岛状Nb₃Si及白色Nb_ss.     

镍含量对激光熔覆层微结构及硬度的影响

为满足多种支承辊再制造表面硬度需求,采用激光熔覆技术,将添加不同比例纯镍粉的铁基合金粉末材料熔覆到Cr5支承辊钢表面,研究镍含量对熔覆层微结构及性能的影响.结果表明:所有材料设计成分条件下熔覆层的截面组织差异很小均为鱼骨状和网状枝晶组织.通过调整添加镍粉的量可以准确控制熔覆层的合金成分.随熔覆层中镍含量增多,熔覆层中奥氏体相显著增多,截面硬度显著下降.添加8%纯镍粉的粉末材料可以制备出硬度约为500 HV,可以满足Cr5支承辊再制造需求.     

脉冲N离子束轰击对TiAIN膜层耐磨性的影响

本文采用俄罗斯UVN0．5D21脉冲离子束辅助电弧离子镀沉积设备，在高速钢W18Cr4V基材_b_~TiAIN膜层。研究了膜层沉积过程中，脉冲N离子束轰击对TiAIN膜层耐磨性的影响。研究结果表明：N离子束轰击能量为0keV时，磨损初期TiAIN膜层的摩擦系数为0．3；磨损时间为70111in时，膜层的摩擦系数突然增加，膜层全部脱落，部分基材已经被磨损，摩擦系数为0．6。轰击能量为7．5keV时，磨损初期TiAlN膜层的摩擦系数为0．13；磨损时间为150min时，膜层表面没有出现脱落现象，有部分很浅的磨裹，膜层的摩擦系数为0．25。     

硝酸银溶液中Zn置换微细Ag粒子的激光辐照银制备法

研究脉冲激光辐照对锌粉置换硝酸银溶液制备银的影响,并用激光辅助合成微细银粒子·添加了激光能量后,激光束能打碎Ag包裹Zn形成的复合粒子,进一步促进置换反应的进行·同时脉冲激光作为热源,可以促使AgNO3发生光热分解反应,产生微小的银粒子,从而提高了Ag的析出率·制备的产物用SEM及能量散射谱仪EDS分析鉴别·由SEM图及能量散射谱EDS图可以看出,经激光辐照与未经激光辐照而制备的两种银粒子的形貌并不相同,添加激光能量后制备的银粒子优于未添加激光制备的银粒子·