WC/12Co颗粒增强Ni60A复合涂层的组织及耐磨性能

采用超音速等离子喷涂技术在45#钢表面制备不同配比的WC/12Co+Ni60A复合涂层.利用SEM、EDS、XRD等分析技术对该涂层的形貌特征、物相组成和微区成分进行分析,并对涂层硬度及耐磨性进行测试.结果表明:在Ni60A中添加WC/12Co颗粒可使涂层的硬度和耐磨性显著提高,当WC/12Co质量分数为30%时,复合涂层的耐磨性较Ni60A涂层的耐磨性提高10.4倍;WC/12Co+Ni60A复合涂层主要由WC增强颗粒、γ-Ni基体及基体上分布的Cr2B、Cr7C3、Ni3Si2、W2C等相组成.其中大部分未熔的WC颗粒弥散分布在γ-Ni基体上形成硬质点相,是提高涂层耐磨性的主要因素;同时WC颗粒的存在对γ-Ni基固溶体基体有强化作用,使得涂层耐磨性进一步提高.     

钢在镀铬渗碳后的组织和耐磨性

20、45、T7、T10钢试样,在镀铬后进行渗碳.金相观察和x—射线衍射分析表明,渗层由内渗层和外渗层两部分组成.由表及里相组成分别为Cr_2O_3、Cr_3C_2、Cr_7C_3、Cr、Cr_7C_3、Cr_3C_2.当镀铬层较薄时,Cr相消失.由于渗层硬度很高,试样的耐磨性得到明显提高.本文对渗层形成机理亦进行了探讨和分析.     

超音速火焰喷涂细晶WC-12 Co涂层的组织性能

利用超音速火焰(HVOF)喷涂技术,制备了一种钴质量分数为12%的细晶碳化钨基硬质合金涂层(WC-12Co),研究了涂层的组织结构、相组成和干滑动摩擦磨损行为。研究结果表明:HVOF喷涂的细晶WC-12Co涂层微观组织致密、均匀,WC晶粒尺寸与初始粉末相当,为500～900 nm。涂层主要为WC相和Co相,有少量W_2C相。与淬火态GCr15钢环干滑动对磨时,磨损率维持在10~(-7) mm~3/(N·m)量级,耐磨性良好,干滑动摩擦因数为0.67～0.76。涂层的主要磨损机制为金属Co相的被挤压、犁削和WC颗粒的剥落。重载时,涂层的磨损机制转化为接触疲劳裂纹扩展,导致局部片层剥离,并伴随着富Co区与对磨环的黏着磨损。     

硬质合金微区成份、组织结构、缺陷对合金性能影响以及合金最佳组织结构模型的研究

研究揭示了硬质合金热处理机理在于控制合金中钴相的固态相变、碳化物形貌及钴相中的析出物,确定了YG类硬质合金最佳淬火及回火工艺:淬火温度1250～1350℃,回火温度300～600℃,保温1～10小时,最好的淬火介质是机油,得到了性能良好的YG类热处理合金钎头,经现场使用证明比未热处理的寿命提高50～150％,φ150mm潜孔钻头寿命平均为600米/只,达到进口同类钻头水平,经初步试验证明经热处理的YW_2合金刀片,其耐用度比未热处理的提高6倍,为提高我国硬质合金质量开辟了一条新途径。 运用超过高压电镜等先进检测手段研究出添加Cr_3C_2二次抑制WC晶粒长大的机理,研制成性能优越的超细晶粒合金YS_2(YG10H);研究了矿用硬质合金球齿多冲断裂过程,发现部分WC—Co界面存在η相薄膜并阐明了其形成机理及消除方法;建立了YG11合金粘结相中WC的固溶度、体积分数和多冲寿命三者的经验公式;研究了硬质合金中     

原位生成TaB_2颗粒增强镍基复合涂层的组织与耐磨性

以Ta粉、B粉和Ni60A粉为原料,利用氩弧熔覆技术在Q235钢基体表面制备原位生成TaB_2颗粒以增强Ni基复合涂层。通过金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计以及摩擦磨损试验机对复合涂层的显微组织、物相、显微硬度以及涂层耐磨性进行分析研究。结果表明,镍基复合涂层形成良好,没有气孔和裂纹等缺陷,涂层与基体呈现良好的冶金结合。熔覆层由原位生成的TaB_2颗粒相、Fe-Cr相及Cr_7C_3相组成。TaB_2颗粒弥散分布在基体上,氩弧熔覆涂层的平均显微硬度达到11.50 GPa,比基体Q235钢提高约4倍。在室温干滑动磨损条件下,该熔覆涂层的耐磨性比基体提高约12倍。     

Co基合金激光熔覆层组织及近表面结晶方向

采用同步送粉式激光熔覆工艺在45^#钢表面制备了Stellite Co基合金涂层。利用光学显微镜、扫描电镜（SEM)、附件（EDS）及X射线衍射仪分析了熔覆层的快速凝固微观组织特征和相结构。熔覆层初生相为γ-Co枝晶，枝晶间为γ-Co及Cr23C6共晶组成。在熔覆层的近自由表面，发现了一种新的、结晶方向与激光扫描速度方向平行的细小枝晶。熔覆层与基体界面为平面结晶，向中心过渡为胞状晶、柱状枝晶等多种形态。两道熔覆层的搭接区组织粗化，且出现准等轴晶、等轴晶。     

热力交变作用下WC-12Co硬质合金变形机理

采用Gleeble 1500对WC-12Co硬质合金进行不同温度和应力场的压缩疲劳实验,测量疲劳前后合金硬度的变化,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段观察其组织结构的变化并分析其变形失效机理.结果表明:随着实验温度与加载载荷的升高,WC-12Co合金硬度呈下降趋势,WC晶粒发生圆化,WC晶粒骨架的完整程度下降.WC-12Co合金的疲劳变形失效机理为:在较低变形温度和变形载荷下,塑性变形由WC相中的位错滑移和黏结相马氏体转变所提供,随着变形温度和变形载荷的升高,塑性变形则通过硬质相的层错运动和WC/WC的界面滑动形成黏结相条带来实现.     

微量碲对钴基合金耐磨损性能的影响

在钴基合金粉末中添加微量的稀散元素Te(质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%),采用粉末烧结工艺制备试样.采用HB-3000型布洛维硬度仪、MMW-1立式万能摩擦磨损试验机、万分之一的电子分析天平FA2004、MEF-3金相显微镜、扫描电镜、XRD对其硬度、摩擦系数、磨损量、磨损形貌、金相组织进行分析研究.结果发现:钴基合金粉末中Te质量分数为1.5%时,硬度达到最高、摩擦系数小且曲线稳定、磨损量最低,同时Te的加入能细化合金晶粒、清晰晶界、提高组织致密度、使晶粒间结合更加牢固、产生新的硬质相CoCrWTe,这对提高硬度和耐磨性能起主导作用.     

WC晶粒度不同的双层硬质合金中的梯度结构

以晶粒度不同的2种WC粉末为原料,制备双层硬质合金试样.研究结果表明:在试样的层界面附近,出现过渡显微组织,其WC晶粒度、硬度呈现梯度分布,细晶层一侧的WC晶粒粗化,Co相平均自由程增大,硬度下降;粗晶层一侧的硬度上升;合金两侧的WC颗粒均处于非平衡状态.液相烧结时,界面两侧都有从外界吸入液态钴相以便使WC颗粒达到平衡状态的趋势,由于溶解-析出机制的作用,细晶侧的WC颗粒溶解后通过界面在粗晶侧的WC颗粒上析出,从而使粗晶侧的WC长大并达到平衡状态;与粗晶侧的WC相比,细晶侧的WC颗粒处于更加不稳定的状态,因此,粗晶侧的液态钴相流向细晶侧,使细晶侧的WC骨架发生重组而达到稳定状态.     

铁基耐磨合金抗磨机理的探讨

本文对九种Fe—C基耐磨合金粉末等离子堆焊铧片进行了模拟田间工况的室内磨损试验和金相组织分析。为探讨其抗磨机理,应用透射电镜观察其形貌、X光波谱仪检测了微区成份,并用X光衍射仪进行了相结构分析。试验结果表明:堆焊合金中具有波形边界的一次六角形或条状碳化物(Cr_7C_3)、且基体为大量马氏体加少量奥氏体的过共晶组织抗磨粒磨损性最佳;同时发现硼元素只存在于组织中的黑孔缺陷处,因此,加硼并不能提高堆焊合金的抗磨性。     

添加剂铜在等离子喷涂WC-12Co涂层中的作用研究

以WC-12Co和Cu180粉末为热喷涂材料,采用等离子喷涂系统制备涂层,利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对添加铜的WC-12Co涂层的显微组织和相结构进行观察与分析,并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV,研究添加铜对WC-12Co涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律。结果表明：添加铜后,WC-12Co涂层的显微组织更加致密,但显微硬度降低;涂层主要成分是WC及其脱碳产物W2C以及铜的氧化物Cu2O、CuO,添加铜对WC的脱碳起到了一定的抑制作用;喷涂过程中铜具有很好的流动性,填充到涂层形成过程中颗粒间的孔隙,降低涂层孔隙率。     

螺杆表面超音速喷涂WC-Co耐磨涂层的研究

采用超音速喷涂技术在45#钢螺杆表面制备了钴基碳化钨型合金涂层,利用SEM、XRD和金相等手段分析了涂层的组织和性能.结果表明: 在45#钢基体和涂层的界面区域, WC-Co涂层主要由细小的WC相、块状含铁相和分布均匀的钴相组成;在WC-Co/45#钢界面层中,块状含铁相是α-Fe和马氏体组织;涂层的拉伸结合强度达到65 MPa, 显微硬度达到1200 HV.     

细WC添加量对Ni基WC喷焊涂层性能的影响

采用金相显微镜和X射线衍射仪分析了氧乙炔火焰喷焊WC含量不同的Ni基WC涂层的显微组织和相结构,采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损实验机对各涂层的抗磨粒磨损性能进行了比较研究,并采用扫描电镜观察了喷焊粉末的形貌和喷焊层的磨损形貌.结果表明,喷焊层的组织为在γ-Ni固溶体基体上弥散分布着细小的碳(硼)化物硬质相,这些细小的硬质相主...     

Cr12钢中共晶碳化物和微裂的商榷

本文使用彩色金相法,研究了Cr12钢中的共晶碳化物,发现共晶碳化物不是单相的(CrFe)_7C_3而是由(CrFe)_7C_3、(FeCr)_3C及少量的r相(残余奥氏体)组成。同时发现共晶碳化物上存在着微裂纹。     

球墨铸铁表面连续激光沉积高速钢粉末涂层的工艺与组织性能

采用大功率连续CO2激光器对预置了高速钢粉末的球墨铸铁基体进行激光辅助金属沉积处理.得到了激光沉积的优化工艺参数,用该参数制备的沉积层组织致密、无气孔、无裂纹等缺陷,沉积层与基体为冶金结合.XRD分析表明,Ni60+T15+T15沉积层中V4C3,WC1-x,CoCx等硬质相起到弥散强化的作用,Ni60+T15+T15沉积层平均硬度值为716HV,是基体的2.2倍.Ni60+YT12+YT12沉积层中起强化作用的Cr7C3相主要分布在晶界间,Ni60+YT12+YT12沉积层平均硬度值为739HV,约为基体的2.3倍.     

WC-高锰钢钢结硬质合金显微组织及相结构研究

本文研究了wC-高锰钢钢结硬质合金中的微观组织及相结构。用金相实验观察到硬质相wc有两种几何形态;用电解萃取及X光衍射测定出合金中存在有WC、γ-Fe、M_6C、M_(23)C_6、FeNi相、并用TME观察了各相的形貌及结构,指出M_6C是本合金的主要碳化物析出相。     

基于目标、背景比例的灰度图像自动阈值选取法

最大类间方差法(Otsu法)因其计算简单、自适应性强而成为被广泛使用的图像阈值自动选取方法.在分析Otsu法原理的基础之上,提出了一种改进的最大类间方差法.为了提高分割效果,该方法同时考虑了背景和目标的类间距离和类内距离.与同类方法相比,提出的方法将目标和背景所占的比例作为权值修正了现有的方法,使得衡量类内距离的目标与背景的平均方差按照目标与背景的面积划分.Lena、Cameraman标准测试图像以及杂草图像的仿真结果验证了本方法的有效性.     

原位合成VC和TiC颗粒对Fe3Al基合金显微组织的影响

以Fe3Al金属间化合物作为基体,采用反应铸造法制备了含VC,TiC颗粒Fe3Al基合金并研究了颗粒相在Fe3Al合金中的形成机理及颗粒相的加入对Fe3Al基合金显微组织结构的影响。结果表明,TiCp在高温液态熔体中原位合成,且在基体中均匀分布,可以作为异质形核核心而细化Fe3Al基合金铸定组织,从而改善Fe3Al合金的热加工性能;VCp是在固相中形核并长大的,对铸态组织的细化作用下明显,但其对热加工后再结晶组织的细化作用甚于TiCp。     

L12-Co3Ti金属间化合物中析出相与位错的引力型交互作用和软析出硬化

研究了具有Co-20Ti成分的L12-Co3Ti金属间化合物的硬度随时效时间的变化,同时测定了时效处理后含析出相的L12-Co3Ti金属间化合物的屈服强度随温度的变化.通过透射电镜观察揭示出由于析出相为单纯的面心立方结构的γ-Co相,虽然硬度低于基体的Co3Ti金属间化合物,仍然可使Co3Ti相得到有效硬化.γ-Co析出相在时效初期与Co3Ti基体保持共格关系.γ-Co析出相呈片状形态,平行于有序基体的{100}晶面析出.透射电镜观察结果表明,γ-Co析出相与变形位错的交互作用为引力型交互作用,这种引力型交互作用对材料的强化起了主要贡献.同时还讨论了由于软析出相而引起的强化机理.     

铸钢轧辊电火花沉积YG8涂层的组织结构和性能

采用新型电火花沉积设备,把YG8电极材料沉积在铸钢轧辊材料上,制备了WC沉积涂层,研究了其微观组织及耐磨性能. 结果表明:沉积层主要由Fe3W3C、Co3W3C、W2C和Fe7W6C等相组成;沉积层与基体冶金结合,具有纳米颗粒尺寸的Fe7W6、W2C等硬质相弥散分布于沉积层中;沉积层的平均硬度为1 331 HV;沉积层较铸钢轧辊的磨损性能提高了2.3倍;沉积层的磨损机理以疲劳磨损为主,细小的弥散分布的硬质相是沉积层硬度及耐磨性提高的主要因素.