Ce对铝青铜合金粉体材料涂层微观组织结构的影响

利用等离子喷焊技术,将自主研究开发的多元铜合金粉体(含Ce和不含Ce)涂覆在45等对熔覆层表面微观组织观察,采用X射线衍射、表面EDS、EPMA等分析手段,研究Ce在多元铝青铜粉末熔覆层中的分布及其对微观组织结构的影响.结果表明:稀土Ce在多元铝青铜合金粉体材料涂层中以化合物的形式存在,主要富集在晶界,少量分布在晶粒内...     

Ce对高铝青铜超音速等离子喷涂层组织结构的影响

将稀土Ce和高铝青铜粉体通过研磨混合,采用超音速等离子喷涂技术制备含稀土Ce的高铝青铜合金粉体涂层,采用XRD、SEM、EDS等手段对不同铈含量的高铝青铜合金粉体喷涂层表面组织、微观应力和界面元素扩散进行观察和分析,研究微量稀土元素铈对高铝青铜合金粉体涂层组织结构和界面元素扩散的影响.结果表明:粉体研磨后,铈粉以片状和碎块状方式粘结在高铝青铜粉体颗粒表面,并且出现微合金化现象.高铝青铜合金粉体的喷涂流动性和熔覆性随含铈量的增加而变大,涂层表面存在微观压应力,并随着含铈量的增加压应力呈现先降低后增加的趋势.随铈含量的增加,涂层合金与基体表面润湿性能增强,界面处Cu、Al元素贫化现象减弱.     

铝青铜合金粉末涂层制备中Fe元素的扩散特性

利用等离子喷焊和激光熔敷技术,将铝青铜合金粉末涂敷在45#钢表面,通过对涂层金相组织观察、界面金相观察、X-ray分析、表面EDS分析、对Fe元素的EPMA分析,研究Fe元素在铜合金涂层中的扩散特性.结果表明,采用等离子喷焊技术制备的涂层中,Fe元素从基材到合金涂层有较强烈持续的扩散过程;采用激光熔敷技术制备的涂层中,Fe元素在基体与合金涂层之间无明显的扩散现象.可见,Fe元素在等离子喷焊层中扩散率较高,在激光熔敷层中扩散率较低.     

碳纳米管对Ni60合金激光熔覆层的耐磨性影响

采用激光熔覆技术,在45#钢表面进行了镍基合金粉末添加碳纳米管的熔覆试验,对熔覆层横截面进行了硬度测试和显微组织分析,对熔覆层表面进行了X射线衍射物相分析和摩擦磨损试验.结果表明,碳纳米管能够提高镍基合金激光熔覆层的硬度和耐磨性能,当碳纳米管的质量分数为0.4%时,镍基合金激光熔覆层的耐磨性能最好.     

Nb2O5对镍基合金激光熔覆层组织的影响

为了在钢材表面制备出质量良好、组织细化的镍基合金激光熔覆层,采用激光熔覆技术,在A3钢表面进行了镍基合金粉末添加Nb2O5的熔覆试验.通过对激光熔覆工艺参数及Nb2O5含量的优选得到了质量良好的熔覆层.使用金相显微镜、扫描电镜、电子能谱和X射线衍射仪对熔覆层进行了显微组织和物相分析,并测试了熔覆层显微硬度及摩擦性能.结果表明,当Nb2O5含量为15%,激光功率1.4 kW,扫描速度2 mm/s时,可以获得无裂纹、无气孔且与基底呈冶金结合的质量良好的熔覆层.Nb2O5的加入既提高了镍基合金熔覆层中的强化相比例,又细化熔覆层的组织,抑制粗大针状脆性硬质相的形成,降低熔覆层的裂纹敏感性.Nb2O5/Ni60激光熔覆层的硬度虽然降低,但耐磨性比纯Ni60提高约一倍.     

Y_2O_3对Q235钢表面激光熔覆Ni基合金的影响

采用激光熔覆技术 ,在Q2 35低碳钢基体表面进行了Ni基合金添加Y2 O3的熔覆试验。通过对激光工艺参数及合金粉末比例的优选 ,可以得到较理想的熔覆层。对熔覆的合金化层进行了表面显微硬度和电化学腐蚀测试以及金相组织和X衍射物相分析 ,结果表明Y2 O3对Q2 35钢表面激光熔覆Ni基合金有减少裂纹的作用 ,但显微硬度与耐蚀性能有所下降     

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.     

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.     

激光熔覆NiCrAl-陶瓷涂层的显微组织研究

运用激光熔覆技术在40Cr钢表面制备了(TiO-2+B-2O-3+Al-2O-3+TiB-2)/NiCrAl金属陶瓷涂层,其中的TiB-2和Al-2O-3陶瓷颗粒在激光加工过程中原位反应生成;对熔覆层的组织、物相、元素分布和显微硬度分布特征进行了分析研究;熔覆层中的主相依次分别是γ|Ni,γ′,Al-2O-3和TiB-2,熔覆层的微观结构和硬度主要和激光处理参数和熔覆层化学组成有关［1～9］;陶瓷相的原位生成和加入,大大改善了熔覆层的硬度和覆层/基体界面的结合性能。     

Y2O3对Q235钢表面激光熔覆Ni基合金的影响

采用激光熔覆技术,在Q235低碳钢基体表面进行了Ni基合金添加Y2O3的熔覆试验,通过对激光工艺参数及合金粉末比例的优选,可以得到较理想的熔覆层,对熔覆的合金化层进行了表面显微硬度和电化学腐蚀测试以及金相组织和X省射物相分析,结果表明Y2O3对Q235风表面激光熔覆Ni基合金有减少裂纹的作用,但显微硬度与耐蚀性能有所下降。     

石墨纤维增强铝基复合材料表面稀土成膜过程

采用含稀土Ce盐的化学溶液浸泡工艺在石墨纤维增强铝基(Gr/Al)复合材料表面制备无毒、无污染稀土耐蚀膜层,并对不同时间稀土Ce盐在Gr/Al复合材料表面的成膜情况进行研究.铝基体和石墨纤维表面均覆盖稀土膜层,此类稀土膜呈现"干泥"状,覆盖于Gr/Al复合材料表面.EDS面扫描结果表明:Al、O、C、Si、Ce和Mg是组成膜的主要元素;成膜30 min,稀土Ce质量分数达14.44%;成膜120 min,稀土Ce质量分数增加到47.48%.通过对其成膜过程进行研究,提出了膜层微裂纹的形成机制,其电化学成膜机理符合"微阴极成膜机理".由于稀土转化膜的存在,腐蚀过程中析氢和吸氧反应均受到抑制,同时还抑制阳极反应的发生.     

Preparation and performance of a cold gas dynamic sprayed high-aluminum bronze coating

By mixing preheated high-aluminum bronze powders with different amounts of Al₂O₃ powder, a low-pressure cold-sprayed coating was prepared and sprayed onto a Cr12MoV steel substrate. The hardness of the coating and the bonding strength between the coating and the substrate were tested with a HV-1000 microhardness tester and a mechanical universal testing machine. The surface microstructure, cross-section and tensile fracture surface of the coating were observed with a scanning electron microscope (SEM). Correspondingly, the influences of the preheat treatment temperature of the bronze powder and the Al₂O₃ content on the coating performance were investigated. The results indicate that the hardness of bronze powders decreased and the coating deposition rate increased after the preheating treatment of the bronze powder. The Al₂O₃ content in the mixed powders contributed to the deformation of bronze powders during the spraying process. This trend resulted in varied performance of the coating.     

新型高铝铜合金喷焊层的组织与形成过程

利用等离子喷焊技术在45#钢表面制备新型高铝铜合金(Cu-14Al-X)喷焊层.采用光学显微镜、场发射扫描电镜(SEM)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)研究喷焊层金相组织特征、宏观硬度和显微硬度、喷焊层与基体的结合特点以及喷焊层形成过程.结果表明,该合金粉末喷焊层的重熔过程具有快速凝固的特征.在重结晶过程中,富含Fe、Co等元素的高熔点、高硬度相首先析出,在喷焊层中形成硬质相,使得合金喷焊层的宏观硬度和显微硬度均较普通铜合金涂层高,宏观硬度高达261 HV,显微硬度高达424.2 HV.     

等离子制备高铝青铜合金粉体涂层的组织及其性能

为解决模具关键部位更换铝青铜垫块的加工、更换困难和铝青铜模具脆性大的问题,通过气体水雾化法制备Cu-14Al-X高铝青铜合金粉末,用等离子热喷涂制备涂层.用X射线衍射分析、往复式摩擦实验、扫描电镜、电子探针等方法研究Cu-14Al-X合金等离子涂层组织、结合强度和摩擦磨损性能.结果表明,涂层与基材为冶金结合,组织为β+γ+Κ,硬度达372 HV,试样在实际工况相当参数(压力15.6 MPa,滑动速度0.2 m/s)下与304不锈钢干摩擦对磨,摩擦系数为0.08.等离子涂层具有良好的减摩性和耐磨性,满足静态挤压模具工作要求.     

不同pH值环境中镍铝青铜冷喷涂涂层腐蚀磨损性能

镍铝青铜合金是铸造大型舰艇螺旋桨的主要材料,海洋污损生物在合金表面附着引起的pH值变化会加速镍铝青铜合金的腐蚀磨损,威胁到舰艇安全航行.采用冷喷涂技术制备了较为致密的镍铝青铜涂层,厚度约300μm,利用扫描电镜、光学显微镜观察了涂层的微观形貌,重点研究了涂层在pH值分别为3、7和11,质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学腐蚀性能和腐蚀磨损行为.实验结果表明:pH值为3的环境中,镍铝青铜基体发生了选相腐蚀,表面疲劳裂纹主要分布在富Cu的α相上,涂层上的犁削沟槽加深发生了磨粒磨损,涂层耐腐蚀性能优于基体;pH值为7的环境中,基体发生了黏着磨损,表面有片层状金属剥落,涂层中的孔隙收容了大量磨屑避免了剧烈的三体摩擦,表面犁削沟槽较浅,涂层致钝电位高于基体,耐腐蚀性能变差.pH值为11的环境中,基体发生了表面疲劳磨损,涂层磨痕上有较深的犁削沟槽,沟槽内有微裂纹,涂层耐腐蚀性能优于基体.总体来说,在不同pH值环境中,涂层由于在冷喷涂过程中发生了冷加工硬化并且涂层上的孔隙收容了磨屑,导致涂层的耐腐蚀磨损性能增强.     

电解液中Ce(NO_3)_3/Ce_2(SO_4)_3的含量对Ti6Al4V合金微弧氧化膜层特性的影响

在硅酸钠-氢氧化钠电解液中以Na5P3O10作为稳定剂,通过改变Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3的含量对Ti6Al4V合金进行微弧氧化,用XRD、SEM、EDS对试样表面所获得的氧化膜进行表征,并研究电解液中不同Ce(NO3)3/Ce2(SO4)3含量对氧化膜表面形貌的影响.结果表明,随着电解液中Ce3+的加入量增加到0.3 g/L,氧化膜表面的致密性减小,在此基础上加入0.5 g/L的Na5P3O10时,氧化膜致密性增加.EDS分析结果显示,膜层含有Ti、Na、Al、Si、P、O及Ce等元素;XRD分析结果表明,氧化膜的相组成为Ti、锐钛矿以及金红石.     

Characterization of Fe3Si-based coatings on low silicon steel by pulsed Nd:YAG laser cladding

The Fe₃Si based coating was produced on the Fe-1 Si steel surface by a pulsed Nd:YAG (yttrium aluminum garnet) laser. Its phase constitution and microstructure were characterized by using X-ray diffraction (XRD), optical microscope (OM), and field emission scanning electron microscope (FESEM) with associated energy dispersive spectroscopy (EDS) and transmission electron microscopy (TEM). The hyperfine structure of the coating was studied by Mrssbauer spectra (MS) and the magnetic property was also measured at room temperature by a vibrating sample magnetometer (VSM). The obtained coating is pore and crack-free with dense microstructure and high Si content. The metallurgical bonding between the coating and the substrate was realized. The microstructure of the coating is typical fine dendrites. The major phase was confirmed by XRD and TEM to be the ordering D0₃ structured Fe₃Si phase. In addition, there were smaller amounts of the Fe₅Si₃ phase and the γ-Fe phase in the coating. Compared with the substrate, the laser cladding coating has a lower saturation magnetization and a higher coercive force. The poor magnetic property might be because of rapid solidification microstructure and phase constitution in the coating.     

微量元素Co对高铝青铜显微组织的影响

利用MEF3,XRD和EPMA对含Co质量分数为0%、1.5%、2.5%、5.0%和6.0%的Cu-14Al-X的高铝青铜试样进行显微组织,物相和微区成分分析.结果表明,在Co元素质量分数提高后,合金的显微组织形貌发生了明显的变化,出现了类梅花形的新相,主量相中各种相的比例发生了变化.