覆层
- 激光熔覆Ni60合金涂层裂纹控制研究*
的过程，基材和熔覆层的温度梯度、熔覆层中硬质相分布不均匀以及熔覆层和基体材料物理性能的差异等原因都会对熔覆层尺寸稳定性和力学性能产生一定的影响，严重时会导致裂纹的萌生与扩展[4-5]；熔覆层中裂纹的形成对零件的服役寿命有很大的影响，该问题是当前激光熔覆技术工业化应用中迫切需要解决的问题[6]。广大学者为解决熔覆层裂纹问题进行了诸多研究。Qi等[7]在42CrMo基片上制备了钴基激光熔覆层，结果表明磁致伸缩效应可有效减小磁化诱导激光熔覆时的热膨胀及热应力，进
焊管 2023年12期2024-01-03
- 等离子熔覆TiC/Fe基熔覆层显微组织及碳化物演变机理分析
TiC/Fe基熔覆层显微组织及碳化物演变机理分析尹燕1，何明明1，李辉2,3,4，赵奎安1，刘颖波1，张瑞华2,3（1.兰州理工大学 省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室，兰州 730050；2.中国钢研科技集团有限公司，北京 100081；3.阳江市五金刀剪产业技术研究院，广东 阳江 529533；4.四川轻化工大学，四川 自贡 643000）为了提高3Cr13马氏体不锈钢的硬度和耐磨性，在其表面制备TiC/Fe基熔覆层，分析熔覆层组织的均匀性
表面技术 2023年10期2023-11-06
- 铝粉粒径对等离子熔覆铁基合金涂层耐腐蚀性的影响
术制备Fe 基熔覆层，涂层中会原位生成AlN 颗粒，使得涂层的性能得到一定的提升，通过相应的实验发现熔覆层的耐磨性及耐蚀性均得到一定的提升。 张庆辉等[8]在实验中成功制备了Ni-AlN 纳米复合镀层，通过电沉积技术得到的镀层在致密度、耐蚀性能方面均得到了相应的提升。 李鹏等[9]在实验中制备出Cu-AlN 复合涂层，发现通过复合电镀技术得到的涂层耐蚀性能更为优异。 孙晓东等[10]制备了添加WC 颗粒的镍基熔覆层，实验表明等离子熔覆技术的应用及颗粒的增强
材料保护 2023年10期2023-10-30
- WC含量及热处理对WC-Fe60熔覆层组织与性能的影响
面制备高质量的熔覆层[1-2]。铁基、镍基和钴基合金粉末是激光熔覆较为常见的粉末。其中,铁基粉末因其低成本、高性能而被广泛应用。近年,许多研究者通过制备具有不同硬质颗粒的复合熔覆层来提高材料的显微硬度和耐磨性[3-4],WC颗粒因其具有低热膨胀系数、高硬度和良好的润湿性,是铁基熔覆层最常用的增强相。目前对于WC颗粒增强铁基合金熔覆层的研究主要集中在WC的含量、形态等对熔覆层微观组织、耐摩擦磨损性能的影响。陆海峰等[5]在45钢表面制备了无明显缺陷的WC增强
金属热处理 2023年10期2023-10-23
- 激光熔覆工艺参数对铅青铜熔覆层微观组织及性能影响*
小、结构紧凑、熔覆层力学性能好、污染少等优点，因此，采用激光熔覆工艺制备金属基自润滑减磨层成为近年来的研究热点。Yan 等[9]利用激光熔覆技术在Cu-0.9Cr-0.26Zr 铜合金表面制备了Ni-Cr/TiB2/CaF2复合涂层，当激光功率为385 W、脉冲持续时间为0.5 ms、运行速度为5 mm/s 时，复合涂层的摩擦系数为0.24，明显低于铜合金基体的摩擦系数0.47。Chen 等[10]利用激光熔覆技术在Cr12MoV 模压钢基体上制备了钨铬钴
焊管 2023年5期2023-05-26
- Nb 对激光熔覆Fe45Mn30Co10Cr10Nb5 高熵合金层组织与性能的影响
织结构紧密、 熔覆层厚度可控、 涂层与基体结合力强等优点， 已经成为近年来的研究热点。 国内外已有部分学者采用激光熔覆技术制备了高熵合金涂层， 并对其组织与性能进行了研究。 Hao[10]等向CoCrFeNi 系高熵合金中添加Si， 发现其显微组织以等轴晶与枝晶为主， 且随着Si 含量的增加，高熵合金在3.5%NaCl 溶液中的耐蚀性能提高。Zhang 等[11]通过激光熔覆技术在Q235 钢表面制备AlxNbMn2FeMoTi0.5合金涂层， 发现Al
焊管 2022年12期2023-01-14
- 物流机器人铝合金机械臂的表面强化与力学性能研究
具有特定性能的熔覆层，从而达到提高基体材料表面硬度、抗高温氧化、耐磨耐腐蚀、力学等性能[8-11]的目的。激光熔覆技术具有热影响区小、稀释率低，工艺过程自动化的优点，其冷却速度快，可获得细晶组织，制备的涂层与基体间形成冶金结合，强度较高。程彩霞等研究了激光熔覆NiCr/TiAl涂层对内燃机用Ti600钛合金的综合性能的影响，结果显示，涂层中的晶粒明显细化，主要由等轴晶、枝状晶、块状晶和部分球形晶粒组成，涂层的HV硬度达到832，涂层的磨损率远远小于基体的，
有色金属科学与工程 2022年6期2023-01-13
- S32101双相不锈钢单道多层激光填丝熔覆层研究
道多层激光填丝熔覆层研究刘铠瑜1，朱加雷1，李丛伟1，王凯2，苗春雨1（1.北京石油化工学院 机械工程学院，北京 102627；2.北京化工大学 机电工程学院，北京 100029）针对新型核电站乏燃料水池双相不锈钢厚板缺陷的修复，进行激光单道多层熔覆基础实验。采用ER–2209焊丝在S32101双相不锈钢覆面制备出熔覆层，通过宏观形貌、微观组织、力学检测和耐腐蚀检测，研究S32101双相不锈钢激光填丝熔覆层的性能。经过多次焊接热循环后，熔覆层中奥氏体组织以
精密成形工程 2022年12期2022-12-21
- 合金元素对Q345 钢表面Cu 基熔覆层组织及性能的影响*
在基材表面形成熔覆层的一种表面改性方法。与电镀和喷涂相比， 激光熔覆方法具有热量集中、热影响区小、 基材变形小、 界面结合强度高等优点， 受到国内外学者的重点关注和研究[6-8]。 缪喆宇等[9]利用激光熔覆技术在Q235 钢上制备了铜基耐磨耐蚀层， 发现在最佳激光熔覆工艺参数（功率1 000 W、 扫描速率1 000 mm/min） 下， 熔覆层表面组织以铜基体和Fe8CuS 相为主。 孔耀等[10]在Q235 钢表面制备了铜基合金激光熔覆层， 研究发现
焊管 2022年11期2022-11-29
- 激光熔覆VC-Cr7C3复合熔覆层的组织与力学性能
械零件表面防护熔覆层的制备，可通过原料粉末的燃烧反应实现高硬度、耐磨熔覆层的原位合成，解决强化相与基体相界面相容性与润湿性差的问题，提高熔覆层的服役性能。碳化物(TiC、VC等)因具备优异的硬度、摩擦磨损和热力学稳定性等性能，已被用于激光熔覆层的制备[5-6]。尤其在现有碳化物中，VC因具有高硬度、优异的热稳定性，常用于零件表面熔覆层的强化改性。张伟等[7]研究发现在激光熔覆过程中，VC含量对于熔覆层的微观结构与硬度起到了较大优化作用。赵菲等[8]研究发现
金属热处理 2022年11期2022-11-29
- 激光功率对WC增强Ni35合金激光熔覆层组织与性能的影响
得到性能优异的熔覆层[7-10],该技术因具有精度高、工艺可控、耗时短、效率高、热影响区小、应用范围广等优点而受到广泛关注[11-13]。杨晓红等[14]在45钢表面制备了Ni35合金激光熔覆层，发现其耐磨、耐蚀性能较基体有很大提高。张艳梅等[15]对激光熔覆制备WC颗粒增强镍基合金熔覆层中的裂纹进行了研究，发现当WC质量分数超过30%时熔覆层的脆性增加，开始产生裂纹，且WC含量越多，裂纹数量越多。陆海峰等[16]在45钢表面采用激光熔覆技术制备了WC增强
机械工程材料 2022年10期2022-11-21
- WC-Cr7C3复合增强铁基激光熔覆层的组织与性能
属陶瓷复合激光熔覆层中，TiC、VC、Cr7C3、WC等碳化物因具有硬度高、稳定性好、耐腐蚀性能佳等优势而广泛用作硬质强化相[7-10]。研究[11]表明，激光熔覆原位合成的强化相与铁基相有着良好的界面行为，可解决强化相与基体相界面相容性与润湿性差的问题。同时，激光熔覆技术制备的碳化物增强熔覆层成形质量较好，碳化物对熔覆层的性能提升有较好的效果[9]。但是单一碳化物相的强化作用也易使改性熔覆层的性能分布不均衡，导致其应用受到一定程度的限制[12]。近年来，
机械工程材料 2022年10期2022-11-21
- 铁基合金激光熔覆层的组织与性能研究
术获得铁基耐磨熔覆层成为激光熔覆的重要研究课题[9，10]。预置法激光熔覆操作简单，易于获得小面积熔覆层，因此目前报道的激光熔覆研究多以预置粉方式制备涂层。与其相比较，同步送粉法（一体或两体）具有工艺参数、熔覆过程易实现自动化控制，激光能量吸收率高，无内部气孔，熔覆层宏观质量可控，以及生产效率高等优点，可显著提高熔覆层的抗开裂性能，促进硬质相在熔覆层内均匀分布，多道搭接时，效果更加显著。本文选用同步送粉方式制备铁基合金激光熔覆层，研究了激光功率对熔覆层组织
金属加工(热加工) 2022年10期2022-10-25
- Nb元素对激光熔覆Fe-B-Si系纳米晶/非晶复合涂层性能的影响
末成分1.2 熔覆层的制备材料：高纯度金属粉末Fe粉、Cr粉、Mo粉、Si粉、B粉、Nb粉、Q235板材。设备：激光器(YLS-3000)、电火花数控线切割机床(DK7725)、金相抛光机(LP-2C)、X射线衍射仪(DX-2700B)、光学显微镜(Zeiss Lab.A1)、维氏硬度计(HVS-1000)、TG/DSC(STA449F3)热分析仪。采用预置粉末法，将所混粉末均匀涂覆在Q235钢表面。利用激光熔覆技术制备熔覆层，激光器参数如表3所示，其中P
黑龙江科技大学学报 2022年5期2022-10-19
- 氧化钇对激光熔覆镍基40Cr 钢组织与性能的影响
O3可有效改善熔覆层的冶金性能；王玉玲等［5］通过激光熔覆技术在42CrMo 钢表面制备了添加CeO2的稀土3540Fe 基合金熔覆层， 得到组织较细的熔覆层，其耐磨性得到提高；张哲浩等［6］通过添加稀土Nd 元素，在Cr12MoV 模具钢表面获得耐磨性良好的稀土镍基合金熔覆层。40Cr 钢主要用于制造轴类、连杆类、螺钉类和重要齿轮类等要求高硬度、高耐磨性和一定耐腐蚀性的零件［7］，这些零件工作条件差，磨损严重，使用寿命低。 为了提高40Cr 钢的机械性能
新乡学院学报 2022年9期2022-10-10
- 基于TD覆层处理技术的细长孔内表面覆层性能
晓清,2基于TD覆层处理技术的细长孔内表面覆层性能陈晨1，史文杰1，宋瑞宏1,2，蔡银熙3，吴海丰4，朱晓清1,2（1.常州大学 机械与轨道交通学院，江苏 常州 213164；2.常州市模具先进制造高技术研究重点实验室，江苏 常州 213164；3.南京锅炉压力容器检验研究院，南京 210009；4.江苏千家汇智能装备科技有限公司，江苏 宿迁 223900）采用热扩散法碳化物覆层处理技术，研究细长孔内壁的成层厚度、覆层形貌，以及对细长孔内壁表面硬度性能的影
表面技术 2022年9期2022-09-27
- 激光熔覆参数对列车车轴修复组织形貌的影响
，形成冶金结合熔覆层[1]。该技术具有熔覆材料体系广泛、结合强度高、稀释率低、对工件的热和变形影响小等诸多优点，在再制造工程中广泛应用于零件的局部修补，达到修复或改善零部件性能、延长使用寿命的目的[2]。轨道交通车轴在使用过程中负责承担铁路列车的载荷，运行环境极为复杂，遭受到各种应力的复合作用，这种复杂的多种应力耦合极易导致修复层疲劳裂纹的萌生和扩展，因此车轴修复层应与车轴本体材料一样具有较高的强度和优良的塑性与韧性，以防止使用过程中修复层裂纹萌生[3]。
轨道交通装备与技术 2022年4期2022-09-16
- 模具钢表面超声辅助激光熔覆Ni60合金涂层的仿真与实验分析*
度梯度过大会使熔覆层出现裂纹[6]，成分偏析会导致熔覆层力学性能不均，从而影响熔覆质量。为了减少熔覆缺陷，科研工作者探索出了许多辅助方法，如强制冷却辅助[7]、电磁场辅助[8]、机械振动辅助[9]和超声辅助等。超声辅助熔覆时，超声振动产生的热效应、空化效应、谐振效应会使熔覆层晶粒细化，改善元素偏析，并对裂纹、气孔等缺陷产生抑制作用，故具有很强的应用价值[10−11]。陈琳等[12]采用超声振动辅助激光熔覆对EA4T钢表面进行修复，分析发现在超声振动作用下熔
制造技术与机床 2022年7期2022-07-04
- 30CrMnSiNi2A表面激光熔敷不同粉末涂层组织与性能对比研究
Ni4Mo3N熔覆层，对比研究两种不同熔覆层的微观组织、显微硬度、弹性模量和摩擦磨损性能，以期为30CrMnSiNi2A熔覆材料的选择提供参考。1 试验材料与设备1.1 试验材料试验用基体材料为调制态30CrMnSiNi2A，热处理工艺为900℃淬火+200℃回火，其组织为马氏体组织，形貌如图如图1a所示。熔覆层材料分别为AF1410和1Cr15Ni4Mo3N合金粉末，其化学成分如表1所示。两种熔覆粉末的表面形貌如图1b、1c所示，可以看出，两种合金粉末均
电焊机 2022年3期2022-04-02
- 预热温度对U75V激光熔覆成形性能的影响
进行修复，获得熔覆层后通过切削加工的方式重新实现旧轨的修整再使用[3-4]。激光熔覆存在极热极冷的“淬火”特性，导致钢轨的熔覆区与热影响区极易出现大量的马氏体组织，不符合钢轨修复时禁止马氏体出现的要求[5-6]。根据研究[7-11]可知，温度对马氏体组织的转变影响很大。彭谦等人[12]研究预热对激光熔覆12CrNi2合金钢组织、硬度和拉伸性能的影响，结果表明,未预热的单层熔覆层组织为板条马氏体，多层熔覆层组织为回火马氏体和贝氏体混合组织，而预热的单层熔覆层
焊接 2021年10期2022-01-07
- 激光熔覆工艺参数对高速钢涂层性能的影响①
。搭接率是影响熔覆层性能的一个重要参数，不仅影响涂层的表面平整度，也会影响涂层性能。搭接率过小时，涂层表面平整度低；搭接率过大时，涂层可能会出现各向异性［7-10］。本文采取同轴送粉激光熔覆技术，研究了送粉速度、搭接率对高速钢熔覆层性能的影响，为制备高质量涂层提供技术依据。1 实验材料和方法1.1 实验材料实验选用316L不锈钢作为熔覆基体，尺寸为200 mm×200 mm×10 mm，316L基体化学成分见表1。用砂纸打磨基体以去除表面氧化膜，并用丙酮擦
矿冶工程 2021年6期2022-01-06
- TiC 添加量对等离子熔覆Ni60–WC复合涂层性能的影响
C粉末添加量对熔覆层耐磨性的影响。1 实验1.1 材料以45钢为基材，喷涂前进行表面喷砂处理，采用无水乙醇超声波清洗后烘干。在按一定比例混合好的Ni60A与12Ni–WC合金粉末中添加一定质量分数的200 ~ 325目TiC。1.2 样品制备采取同步送粉式等离子束熔覆设备进行熔覆层制备。工艺参数为：电流130 A，熔覆速率400 mm/min，送粉气流速1.2 m3/h，离子气流速0.3 ~ 0.5 m3/h，保护气流速0.8 ~ 1.2 m3/h，熔覆距
电镀与涂饰 2021年20期2021-11-14
- 铁基激光熔覆层的微观结构和摩擦磨损性能研究①
4－6］。铁基熔覆层的服役性能较45钢、27SiMn等有大幅度提升［7－10］。但针对液压支架用钢的铁基熔覆涂层微观结构及服役性能研究尚不充分，且其与电镀硬铬的性能对比鲜有报道。本文选择3种市场常用液压支架铁基粉末X1、X2和X3作为原料，利用激光熔覆技术在45钢表面分别制备了熔覆层，系统研究熔覆层的微观结构及摩擦磨损性能，以期为液压支架为代表的煤机装备表面强化及再制造提供技术支持。1 实验材料及方法选择45钢为激光熔覆基体材料，尺寸为200 mm×200
矿冶工程 2021年5期2021-11-13
- 送粉法激光熔覆工艺对不锈钢熔覆层微观组织结构与性能的影响
合的高性能表面熔覆层，显著改善基体表面耐磨、耐蚀性能，具有无污染、操作安全、成品率高和熔覆层质量稳定等优点而被广泛应用[1]。熔覆层质量除了受粉末和基体的物体特征，如表面状况、粉体堆积情况、密度和比热外，还取决于激光工艺参数的选取[2]。本文针对送粉法激光熔覆工艺中最重要的参数：激光功率、送粉速度、搭接率、熔覆层厚度四个因素，考察工艺参数与粉末的匹配性，探索工艺参数对熔覆层组织结构、显微硬度、耐磨性的影响。1 试验本文选取气雾化球形不锈钢粉，粒度分布D(1
热喷涂技术 2021年2期2021-09-16
- 激光同轴送粉熔覆工艺特性研究
性会直接影响到熔覆层的尺寸特征，进而对增材制造效率和构件的成形质量产生重要影响[5-6]。激光熔覆技术广泛地应用于复杂零部件的修复和直接近净成形[7-11]。修复和直接近净成形零部件的关注点略有不同，修复除了主要考虑基体和熔覆层之间的界面结合强度是否满足要求，同时兼顾对结构尺寸和精度的要求；还对零部件直接进行近净成形、力学性能，对结构几何尺寸的完整性和精度要求同样十分严格[12]。而为了提高单道多层或多道多层熔覆过程制备零部件的精度，有必要系统地分析激光熔
金属加工(热加工) 2021年8期2021-08-26
- 不同等离子熔覆铁基合金涂层在阀门密封面上的应用
余量。1.2 熔覆层的制备1.2.1 预处理先用砂纸或砂轮机打磨45钢板以去除锈迹和油污，再将其放入干燥箱中干燥1 h，备用。合金粉末也需放入干燥箱中干燥，以免由于其带有水分而导致试验失败，干燥后立即放入武汉材料保护研究所制造的PTA-400D1-ST型等离子喷焊机的送粉器中。1.2.2 等离子熔覆通过高温等离子弧熔化以同步送粉方式送入的合金粉末，从而在基材表面形成熔池。根据前期试验结果，确定操作参数如下：转移弧电流120 A，焊枪行走速率65 mm/mi
电镀与涂饰 2021年14期2021-08-25
- 高速激光熔覆铁基TY-2 合金组织及力学性能分析
预先放置选择的熔覆层材料，经过激光辐照使熔覆层材料和基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释率极低、与基体材料形成冶金结合的表面熔覆层；另一种为同步式激光熔覆[2-3]，是将激光通道与送粉通道结合形成一个集成了激光束与粉束的熔覆头，熔覆头在机器人的控制下对基体材料表面进行熔覆，熔覆过程中激光束、粉末和基体材料表面交汇于同一点，激光能量将粉末和基体材料表面薄层一并熔化形成性能优异的熔覆层。激光熔覆技术可以显著改善基体材料表层的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能
表面技术 2021年7期2021-08-03
- 钼含量对铁基激光熔覆层组织和性能的影响
，热影响区窄，熔覆层稀释率低，粉末利用率高，且绿色无污染，便于工业化生产，是一种具有广阔应用前景的表面改性技术[1-4]。FeCrNi 合金是激光熔覆主要材料体系之一，被广泛用于矿山、机械、汽车、石油化工等多个领域耐磨部件的表面防护[5-7]。研究表明，合金中加入Mo 可以细化晶粒，提高合金的淬透性[8-10]。因此，为了进一步提高激光熔覆FeCrNi 涂层的性能，本研究制备了4 种不同Mo 含量的复合粉末，采用激光熔覆技术在45#钢基体上制备了熔覆层，并
热喷涂技术 2021年1期2021-07-13
- 不同送粉速度对TC4钛合金表面激光熔覆的影响
熔覆工艺简单，熔覆层层深大，熔覆效率高，基体变形小且熔覆层与基体发生冶金结合，因而钛合金表面激光熔覆改性成为目前研究的热点[9-11]。Zhang等人[12]采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备了TiC改性层，熔覆层力学性能相比TC4基体显著提高。Kumar等人[13]以AlN、Ni和TC4混合粉末为原料在TC4钛合金表面制备熔覆改性层，熔覆层显微硬度是基材的3倍，耐磨性也显著提高，但是熔覆层因塑性差而产生了裂纹。刘建弟等人[14]在TA15钛合金表面激
钛工业进展 2021年2期2021-06-28
- 激光功率对激光熔覆FeCrBSi 合金组织和性能的影响
体呈冶金结合的熔覆层，从而显著改善基体表面力学性能、物理性能和冶金性能的一种表面改性方法[4-7]。激光熔覆技术具有较高的重复性和可控性，因此，使用激光熔覆可以有效的对特定的零件进行针对性加工和批量化生产[8]。近年来，相关机构和科研人员针对激光熔覆技术开展了大量理论和实验研究。何建群等人[9]针对45 钢基材设计了Fe55 激光熔覆合金粉末，获得了高硬度、表面无裂纹、耐磨性和耐腐蚀性能优异的激光熔覆层。叶四有等人[10]在45 钢表面激光熔覆了316L
热喷涂技术 2021年4期2021-06-16
- 激光熔覆Mo2NiB2-Cr7C3 复合陶瓷熔覆层组织结构与性能研究
iB2金属陶瓷熔覆层，其中{NiMo}等金属元素形成粘结相，熔覆层硬度可达800HV 以上，耐腐蚀性能达到1 级。此外，反应热喷涂法、等离子喷涂法与激光熔覆法等也被广泛应用于三元硼化物熔覆层的制备[3,11-13]。在以上方法中，激光熔覆法因具有高效、热影响小等优点，已成为Mo2NiB2熔覆层制备的重要方法。胡肇炜等[11,14-16]采用激光熔覆法在碳钢表面制备了Mo2NiB2熔覆层，研究了激光熔覆工艺（包括预置熔覆层方式、激光功率、激光重熔处理等）对熔
表面技术 2021年5期2021-06-05
- 316不锈钢表面等离子熔敷硼化物覆层的组织与性能
腐蚀的硼化物陶瓷覆层具有冷却速率快、可控性好、稀释率低、微观缺陷少等优点，且与传统的堆焊和热喷涂工艺相比，等离子熔敷技术的工作效率较高，制备得到覆层的性能较优异。近年来，为了提高硼化物覆层的性能，研究人员主要开发了三元硼化物Mo2FeB2基陶瓷覆层。潘应启等[4]以FeB、钼、铬、铁粉为原料，采用真空液相烧结技术在钢基体上制备陶瓷覆层，发现覆层主要由Mo2FeB2硬质相、γ-Fe黏结相组成，组织致密，覆层具有较高的硬度和优异的耐磨性能。目前Mo2FeB2基
机械工程材料 2021年4期2021-04-22
- 利用JMatPro软件进行合金覆层成分设计及回火工艺制定*
工技术获得的合金覆层，由于熔覆工艺过冷度大，其淬火组织中通常含有一定体积分数的残留奥氏体[6-10]，对其进行高温回火，覆层内部会出现碳化物析出，从而显著提高覆层的硬度[11-15]。但由于覆层的高合金化与等离子熔覆工艺本身的性质，通常需要大量的尝试性实验才能获得稳定的覆层显微结构与组织，并进行多组参照实验才能确定适宜的回火工艺[16-17]。JMatPro软件是英国Sente Software公司开发的，一款功能强大的材料性能模拟软件，可以用来计算金属材
功能材料 2021年3期2021-04-20
- Cr含量对铁基激光熔覆层组织与性能的影响
1-5]。激光熔覆层具备结合力好、硬度高、耐蚀性强等优点，能够满足液压支架立柱耐磨和抗腐蚀的使用要求，但是熔覆粉末成分是影响激光熔覆层性能的重要因素之一，研制符合条件的液压支架专用激光熔覆粉末成为该领域研究重点之一。铁基合金激光熔覆层因与基体钢材成分相近，界面结合牢固，并且成本较低，激光熔覆用铁基合金材料受到国内外研究者的广泛重视。目前激光熔覆用铁基合金材料主要集中在FeNiCrMoSiC合金体系[6]，通过设计合金元素成分，调配熔覆层组织结构，可获得满足
矿冶 2020年6期2020-12-30
- 不锈钢覆层尺寸效应对复合质量的影响
合螺纹钢筋，并对覆层的最佳厚度进行了分析优化。David[8-9]等研究了不锈钢覆层钢筋的耐腐蚀性能以及选择标准。燕山大学谢红飙等[10-13]对不锈钢复合钢筋进行了有限元模拟，并结合轧制实验探究了轧制工艺对复合效果的影响。本文基于ABAQUS有限元软件，通过模拟不锈钢复合钢筋在三辊连轧孔型中的轧制过程，探究不锈钢覆层尺度效应对轧制过程中等效应力、塑性应变、轧制力及复合质量的影响，揭示异种金属协调变形规律以期获得最佳不锈钢覆层厚度，优化关键技术参数。1 有
重型机械 2020年5期2020-11-24
- La2O3改性316L熔覆层组织与性能分析
改性技术，具有熔覆层厚度大，孔洞少等优点［1］，被广泛应用于材料的表面改性。向熔覆层中添加稀土元素可以细化组织，净化和强化熔覆层，提高熔覆层的表面质量和耐磨性［2］。颜永根等［3-4］研究了纳米CeO2对镍基熔覆涂层组织和性能的影响，表明加入纳米CeO2后不仅引入了稀土活性元素效应还引入了纳米效应，其突出的表现是有效地打断了快冷形成的枝晶组织。沈清等［5］在研究纳米CeO2对TC11表面熔覆组织的过程中发现，添加适量CeO2的熔覆层过渡区内未出现夹杂物，且
辽宁科技大学学报 2020年2期2020-07-25
- Nb 对双相不锈钢激光熔覆组织及性能的影响研究
良好机械性能的熔覆层，改变表面层的组织和成分，由此来提高材料表面的硬度、耐磨性和耐蚀性等性能[1-2]。由于材料的服役环境逐渐恶劣，严重影响了正常的生产制造，因此制备具有高性能的熔覆层迫在眉睫，这就对熔覆层的力学性能和抗腐蚀性能提出了更高的要求。针对目前钢铁材料表面的铁基熔覆层耐磨性、耐蚀性较差的问题，现在研究者主要利用两种方法来解决上述问题，分别是通过改善熔覆层中的合金元素的含量以及添加微量元素这两种方法来提高熔覆层的表面性能。孙有政[3]研究了不同比例
热喷涂技术 2020年1期2020-07-16
- 激光熔覆Ni35+11%wc熔覆层的组织及耐腐蚀研究
0 HV以上,熔覆层内部组织致密性均匀。张吉庆[7]利用Ni60A+wc粉末在45号钢表面进行激光熔覆,结果表面熔覆层硬度约是基体的3倍。但是激光熔覆技术自身的特性,由于块热快冷原因导致Ni60熔覆层的残余应力增大,产生了很多裂纹缺陷[8]。因此本文选取低硬度的Ni35粉末,通过混合11 %wc来增加硬度,减少熔覆层出现裂纹,气孔等缺陷,提高激光熔镍基合金与基体良好冶金结合,充分发挥激光技术的优点。为不同环境和工况下45钢零件节约成本,增加使用寿命提供技术
激光与红外 2020年5期2020-06-07
- 铜/钢MIG 复合增材制造组织及性能研究
合增材制造下的熔覆层成形质量、组织特点和显微硬度分布规律，为铜/钢复合增材制造熔覆层的制备提供试验与理论依据。1 试验材料与方法试验采用MIG 复合增材制造方法在20 mm 厚的低碳钢上沿竖直方向逐层熔覆硅青铜和304 不锈钢焊丝形成复合熔覆层，试验中每制备一层熔覆层，喷嘴上移一个熔覆层高度的距离再进行下一道熔覆层的制备。硅青铜焊丝和304 不锈钢焊丝的化学成分，如表1 ～2所示，焊丝规格均为φ1.2 mm。焊前去除母材表面氧化物、油污及水分，待干后进行增
机械制造文摘(焊接分册) 2020年1期2020-04-27
- 基于热力学计算的矿井支架用FeNiCrBC系激光熔覆层成分优化
具有冶金结合的熔覆层[1-3]，进而提高基体材料的性能的高效绿色材料改性方法[4-5]。矿井液压支架是综合机械化采矿的重要设备，约占综采设备总价值的约60%，面对矿井下的复杂环境，要求其具有耐腐蚀、高硬度的特点。但是目前，矿井支架激光熔覆层常用Fe基合金粉末存在易开裂、耐腐蚀差、使用寿命低的问题，严重影响综采设备的使用效率，甚至存在安全隐患[6]。为了高效提高熔覆层的性能，一些研究者开始利用Thermo-Calc热动力学软件对激光熔覆层元素的成分进行设计和
焊接 2020年11期2020-02-06
- 激光熔覆矿井液压支架用FeCrNiBSiC系合金组织性能的研究
良好机械性能的熔覆层，进而提高材料表面性能，是一种高效、绿色的材料表面改性方法[1-2]。煤矿液压支架是综合机械化矿井采煤工作面的关键设备，其设备价值占采煤设备总投资的60%以上。由于矿井下存在矿井水腐蚀、炮采磕碰等复杂环境，要求煤矿液压支架表面具有耐腐蚀，硬度高的特点[3]。传统煤矿液压支架采用电镀硬铬的方法对液压支架表面进行防护，但镀硬铬层存在寿命低、制备方法环境污染严重的问题，已经被逐步淘汰。采用激光熔覆的方法在煤矿液压支架表面制备防护层可有效提高液
热喷涂技术 2019年3期2019-11-14
- 铝合金表面激光熔覆Re+Ni60电化学腐蚀性能研究
以及冶金结合的熔覆层，且作用的热影响区及热变形区低，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热及抗氧化等特性[4-5]。目前国内对铝合金表面激光熔覆的研究虽然获得一定成果，但还主要处于试验及小规模零件强化阶段[6]。为此，以5%CeO2+95%Ni60、5%Y2O3+95%Ni60、5%La2O3+95%Ni60和100%Ni60为熔覆粉末，利用激光熔覆技术在6061Al表面制备了4种不同稀土的熔覆层，分析不同稀土氧化物对熔覆层截面组织、物相和耐腐蚀性能的
桂林电子科技大学学报 2019年3期2019-09-11
- 磁场辅助激光熔覆铝基金属玻璃覆层
[6]以及激光熔覆层[7]等。其中激光熔覆技术具有基材变形小、稀释率可控等优点[8]，应用最为广泛，但是熔覆层内部的裂纹、气孔、夹杂等对防护质量造成很大影响，不利于激光熔覆在防护涂层方面的应用。为此，国内外学者做了大量研究。如，Dubourg等[9]在铝合金表面预置Fe、Cu粉末并进行激光熔覆发现熔覆层显微硬度可达370 HV，主要是由于熔覆层中A12Cu和A17Cu2Fe金属相。Schneider等[10]通过加入磁场，使激光熔池成分均匀、气体溢出彻底并
航空学报 2018年11期2018-11-30
- 10V高速钢激光熔覆层的组织与性能
够制备大面积的熔覆层，满足工程零部件的延寿和再制造需要[4-6].近年来，激光熔覆技术取得了快速发展，学者们致力于把高速钢的优异性能通过激光熔覆技术嫁接到量大面广的工程材料表面，在冶金机械、能源交通、航空航天等领域得到大量应用[7-12].为了把高速钢应用于冶金辊材的表面强化与修复再制造，需要克服熔覆材料与基体材料的物性差异和激光熔覆过程快速加热、快速冷却等带来的热应力和组织应力造成的变形与开裂[13-15].Xu等[16]研究了Nd:YAG脉冲激光器制备
材料与冶金学报 2018年3期2018-10-09
- 稀土对激光熔覆Co基合金组织及性能的影响*
现，Co基合金熔覆层中因含有Co3Mo2Si相和少量的Co6W6C相，能有效阻碍锌液的腐蚀.激光熔覆工艺是一种可控厚度的先进表面改性技术，因其能获得与基材结合良好的熔覆层、提高零件的硬度和耐磨性等特点而被广泛应用于再制造领域[10-15].然而，由于激光熔覆层与基体材料的化学成分、显微组织、硬度等有很大差异，可能会导致表面完整性变差，因此有必要寻求一种新型粉末来提高激光熔覆层的性能.稀土元素具有优异的物理和化学特性，由于其特殊的原子结构和优异的化学亲和力，
沈阳工业大学学报 2018年5期2018-10-08
- Ni包WC含量对激光熔覆Ni45/Ni-WC复合涂层显微组织与性能的影响
号钢基体相比，熔覆层的耐磨与耐蚀性能均有显著提高。此外，不同的Ni-WC含量对所制备的涂层组织和性能具有重要影响，目前已成为材料学领域的热门课题。Guo C.等人[7]在不锈钢基体上熔覆了不同Ni-WC含量的NiCrBSi/Ni-WC复合涂层，研究发现Ni-WC颗粒经过激光熔覆作用生成了硬质相WC，使得涂层的硬度和耐磨性能显著提高。颜永根等人[8]在低碳钢表面激光熔覆了钴基合金涂层以及添加不同含量Ni包WC的Co+Ni-WC复合涂层。结果表明，添加WC改变
机械制造文摘(焊接分册) 2018年4期2018-09-13
- 等离子喷焊Mo-Fe-Cr-B合金覆层的组织性能研究
e-Cr-B合金覆层的组织性能研究常智敏，潘应君，王 盼，柯德庆，黄 辽，李子豪(武汉科技大学材料与冶金学院，湖北 武汉，430081)采用等离子喷焊法在Q235钢表面熔敷一层Mo-Fe-Cr-B合金覆层，借助光学显微镜、SEM、EDS、XRD、显微硬度计及电化学工作站等对该覆层的组织结构及性能进行表征分析。结果表明，Mo-Fe-Cr-B合金覆层组织由均匀分布的α-Fe、Mo2FeB2、(Mo,Cr,Fe)3B2和(Cr,Fe)7C3等相组成；覆层与Q23
武汉科技大学学报 2017年6期2017-12-12
- W对Co基合金熔覆层组织和耐锌蚀性能的影响*
W对Co基合金熔覆层组织和耐锌蚀性能的影响*张 松1， 何斯文1， 关 锰2， 崔文东2， 谭俊哲2(1. 沈阳工业大学 材料科学与工程学院， 沈阳 110870； 2. 沈阳鼓风机集团 核电泵业有限公司， 沈阳 110869)为了提高热镀锌生产线关键部件的使用寿命并节约热镀锌成本，采用半导体激光器在316L不锈钢表面制备了具有不同成分的两种钴基合金熔覆层.分别对激光熔覆层的组织形貌、成分、相结构、显微硬度及耐锌蚀性能进行了研究.结果表明，W元素的加入使得
沈阳工业大学学报 2017年5期2017-09-27
- 铌对Ni60激光熔覆层显微组织及耐磨性能的影响
对Ni60激光熔覆层显微组织及耐磨性能的影响吴文涛, 张 洋, 宋博瀚(石家庄铁道大学 材料科学与工程学院, 河北 石家庄 050043)采用激光熔覆送粉法制备了Ni60合金及铌修正的Ni60合金激光熔覆层。采用扫描电子显微镜、能谱、电子背散射衍射技术及磨损试验研究了铌对复合熔覆层显微组织、相成分及耐磨性能的影响。结果表明，加入铌后提供了富铌的形核剂，减少了CrB沉淀相的结构尺寸。熔覆层中Cr7C3的生长被抑制，降低了熔覆层中粗大碳化物相的比例。与纯的Ni
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2017年2期2017-06-23
- 不锈复合钢板的焊接
较薄的不锈钢板作覆层，用较厚的珠光体铜板作基层的双金属复合钢板。本文阐述了不锈钢复合钢板的焊接性，从焊接材料的选用、坡口形式和尺寸、操作要领等方面分析了焊接工艺。不锈钢复合板是由不锈钢板作为覆层，一般较薄，厚度只有总厚度的10～20%，最实用的厚度是1.5毫米，通常在内部的容器或管道，承受腐蚀介质，基层为较厚的珠光体钢板，以满足结构的强度和刚度的要求。不锈钢复合钢板的焊接性不锈钢复合钢板的焊接实际上是奥氏体不锈钢和珠光体钢两种异种钢母材焊接，焊接既要达到基
环球市场信息导报 2017年3期2017-05-23
- CO2激光熔覆镍基合金粉末的组织和性能*
磨损试验机等对熔覆层的组织和性能进行了研究.结果表明，从熔覆层熔合线到表面的组织依次由平面晶生长区、亚共晶区，共晶区与过共晶区组成.亚共晶组织的初晶相由γ-Ni相组成，而过共晶组织的初晶相由CrB和Cr7C3相组成.CO2激光熔覆层具有较高的维氏硬度和耐磨性能，且其裂纹断口形貌属于解理断裂.CO2激光熔覆； 镍基合金； 过共晶组织； 共晶组织； 初晶相； 维氏硬度； 耐磨性能； 解理断裂激光熔覆技术是一种先进的增材制造技术，该技术利用具有高能量密度的激光束
沈阳工业大学学报 2016年4期2016-09-14
- 碳化铌覆层模具在冷挤压过程中的温度场与磨损行为
0070）碳化铌覆层模具在冷挤压过程中的温度场与磨损行为王华君，洪 峰，周小光，李 秋，王华昌（武汉理工大学 材料科学与工程学院，湖北 武汉 430070）在冷挤压模具表面制造碳化铌（NbC）覆层，可望满足恶劣的工作环境对冷挤压模具表面性能的需求。本文以套筒零件的冷挤压为例，通过有限元建模与Archard磨损模型相结合的方法，获得了无覆层凸模和不同厚度的碳化铌覆层凸模在冷挤压过程中的温度场变化和磨损规律。研究结果表明：相对于无覆层凸模，碳化铌覆层凸模在有限
锻压装备与制造技术 2016年4期2016-05-23
- 铝合金表面2%CeO2／Ni60A激光熔覆层的组织及耐腐蚀性能
制备出高性能的熔覆层，并使熔覆层与基体材料实现良好的冶金结合，大幅提高了基体材料的耐磨、耐蚀、耐冲击等性能［6-8］。NiCrBSi合金具有较高的硬度、耐磨性、良好的力学性能和工艺性能，在材料表面熔覆NiCrBSi合金可以改善材料的表面性能。目前，在铝合金表面激光熔覆NiCrBSi合金取得了一定进展［9-10］，但由于镍基合金与铝基合金在物理性能和化学性能方面的差异，导致铝合金表面的镍基合金熔覆层会不可避免地出现大量组织缺陷。有研究表明，适量的稀土元素对提
机械工程材料 2015年7期2015-12-11
- MgO对铁基激光熔覆层耐磨性能的影响
术获得铁基耐磨熔覆层成为了激光熔覆的重要研究课题［3-5］。由于MgO 光热转换效率高、比重轻、化学性能稳定，在激光熔覆层中主要用作热障涂层中的热稳定剂，但用于改善激光熔覆层组织和性能的研究则很少。MgO 作为常用的陶瓷化合物熔点高，硬度高，相对延性好，热膨胀系数小，有金属熔体良好的润湿性以及显著的金属特性，在改善涂层耐磨性方面显示出巨大的优势［6-7］。我们预期，在铁基激光熔覆层中引入MgO 将可能显著改善合金表面的抗磨性能和硬度，从而扩大其在工业中的应
合成材料老化与应用 2015年5期2015-11-28
- 35CrMo钢表面激光熔覆Ni/WC－Y2O3合金工艺研究
形成冶金结合的熔覆层，从而达到改善或修复失效零部件、延长其使用寿命的目的［1－2］。35CrMo钢具有较高的强度、冲击韧性及疲劳强度，良好的淬透性，高温下具有高的强度与抗蠕变性能，长期工作温度可达500℃;冷变形时中等塑性，而焊接性能则较差，常用于制造在大负荷条件下工作的重要结构件，如发动机、车辆传动件、汽轮发电机的主轴、高速列车的车轴以及其他大断面零件。这些零件在工作过程中，其表面承受摩擦、挤压、冲击等应力，常会引起表面磨损、点蚀脱落等失效形式。零件失效
制造技术与机床 2011年10期2011-10-20