激光熔覆CoCrFeMnNiMox高熵合金涂层的微观组织及性能

45钢存在耐磨性能及耐蚀性能较差等问题.采用激光熔覆技术在45钢表面制备了CoCrFeMnNiMo_x(x=0.00, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00)高熵合金涂层,研究了Mo元素对高熵合金涂层的微观组织和性能的影响.结果表明：CoCrFeMnNiMo_x高熵合金涂层由单一的面心立方(FCC)固溶体组成.含Mo元素涂层微观结构为典型的枝晶和枝晶间结构,这是熔池在凝固过程中的非均质形核现象导致的.涂层的显微硬度随x值的增大而升高,其中Mo_1.00涂层硬度最高为2.391 GPa,定量计算表明固溶强化是显微硬度提升的主要原因.随着Mo质量分数的升高,磨损机制从黏着磨损演变为磨粒磨损和氧化磨损.其中,Mo_1.00涂层具有最低的体积磨损率(0.68×10^-4 mm³/(N·m)).根据点缺陷模型理论分析了涂层钝化对耐蚀性能的影响.添加Mo元素提升了涂层钝化行为的脱水速率,使得氧化物层变厚,进而提升了涂层的耐蚀性.涂层的腐蚀机制为晶间腐蚀,Mo_0...     

激光熔覆WC—Co系合金层

用激光熔覆的方法在１８ＣｒＭｎＴｉ钢的表面熔覆ＷＣ－Ｃｏ系合金层,获得细小的组织,硬度达到１６００ＨＶ,熔覆层平均厚度０．５ｍｍ。该熔覆层的耐磨性与同种钢材的渗碳层、等离子喷涂Ｃｒ２Ｏ３涂层、离子氮化层的耐磨性相比较,均有大幅度提高。     

激光熔覆NiCrBSi合金涂层的裂纹形成机理

从微观组织研究了激光熔覆NiCrBSi镍基涂层的裂纹形成机理,分析了涂层显微组织、裂纹形貌和断口成分.结果显示：Ni60涂层具有高裂纹敏感性,即使涂层与基体热膨胀系数差异较小,涂层也容易开裂.原因是：① Ni60涂层包含大量的粗大硬质初生相和硬质共晶组织以及较少的韧性相,具有高的脆硬性; ② 断口聚集含Ca、S、Si等元素的熔渣;③ 粗大的硬质相妨碍了液体金属的自由流动,造成金属基体的不连续性;④ 粗大硬质相晶界处的液膜易在拉应力作用下破裂,形成缩孔或微裂纹,从而成为裂纹源.此外,裂纹在顶端起裂并向下扩展,裂纹多沿粗大硬质相晶界扩展,具有典型的凝固裂纹特征.     

激光熔覆制备Fe-Si合金涂层显微组织分析

在碳钢表面预置3Fe/Si混合粉末和Fe3Si粉末,采用激光熔覆技术制备Fe3Si金属间化合物涂层.利用扫描电镜、光学显微镜、能谱分析仪和X射线仪对熔覆层组织进行分析,测试其显微硬度.结果发现,熔覆层与基体冶金结合良好,熔覆层组织主要由γ-Fe和Fe3Si金属间化合物组成.Fe3Si相的形态主要呈现为规则的多边形等轴晶和不规则的等轴晶.Fe3Si涂层组织比3Fe/Si涂层均匀细化,且硬度也比较高.     

大面积Ni25合金梯度涂层的激光熔覆

激光熔覆是一种有效的金属表面改性方法。本文采用在45号钢上熔覆一层Ni25合金涂层。并对获得的熔覆层进行组织、硬度、耐磨和腐蚀性能的研究。结果表明:激光熔覆后的熔覆层表面的硬度、耐磨性和耐蚀性较基体有很大的提高。     

钛合金表面激光熔覆NiCrBSiC合金涂层的微观组织

在TC4合金表面进行了激光熔覆NiCrBSiC合金涂层的试验,利用扫描电镜,电子探针和X射线衍射仪等对熔覆层的微观组织进行了分析,测试了熔覆层的显微硬度,结果表明,激光熔覆涂层的组织是在初晶γ-Ni和γ-Ni与Ni3B等相组成的多元共晶基底上分布着TiB2 和TiC颗粒,熔履层的显微硬度在HV900－1100之间,比基体钛合金提高了3－4倍。     

激光熔覆AlCoCrFeNiTi0.5合金涂层制备及其组织性能

采用激光熔覆方法制备AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金涂层,研究了激光工艺参数对涂层成形及组织性能的影响。结果表明：激光功率为3.5 kW,扫描速度为300 mm/min,光斑直径5 mm时,单道熔覆涂层表面成形性最好。熔覆层主要为BCC结构固溶体,并且有Al80Cr13Co7和Al95Fe4Cr复杂相析出,涂层平均硬度已达到989 Hv。     

激光熔覆金属合金和WC复合涂层及其应用

为了改善机械零件的表面性质,利用２ｋＷＣＷＣＯ２激光在金属或零件表面熔覆０．１０～１０．００ｍｍ的金属合金和ＷＣ复合耐磨涂层;并研究了其微观结构和硬度分布与熔覆工艺的关系;为了减少和避免耐磨涂层发生裂纹而设计了具有硬质相分布的“梯度涂层”,或在硬质表层和基体之间增加具有良好韧性的“过渡层”,获得了无缺陷,与基体冶金结合的优质涂层。在一些磨损零件的激光熔覆修复中,可延长使用寿命２～３倍以上。     

激光熔覆FeNiCrAl合金涂层的组织与腐蚀性能

在304不锈钢表面激光熔覆FeNiCrAl合金粉末,获得无裂纹耐腐性能优良的熔覆层,其厚度1.5～2.0 mm.利用SEM 分析熔覆层的显微组织结构,并测试熔覆层的腐蚀性并绘制极化曲线.结果表明,激光熔覆处理后涂层迅速熔化和冷却,组织由均匀的不规则多边形晶粒组成;熔覆层的自腐蚀电位比熔覆基体提高约70 mV、且自腐蚀电流密度比基体低,可知涂层的耐腐蚀性能相对基体要高很多.     

工艺参数对激光熔覆FeNiCoCrTi0.5高熵合金涂层组织和性能的影响

FeNiCoCrTi_0.5 coatings with different process parameters were fabricated by laser cladding. The macro-morphology, phase, microstructure, hardness, and wear resistance of each coating were studied. The smoothness and dilution rate of the FeNiCoCrTi_0.5 coating generally increased with the increase of specific energy (E_s), which is the laser irradiation energy received by a unit area. FeNiCoCrTi_0.5 coatings at different parameters had bcc, fcc, and Ti-rich phases as well as equiaxed, dendritic, and columnar structures. When E_s increased, the size of each structure increased and the distribution area of the columnar and dendritic structures changed. The prepared FeNiCoCrTi_0.5 coating with the E_s of 72.22 J·mm–2 had the highest hardness and the best wear resistance, the highest hardness of the coating reached HV 498.37, which is twice the substrate hardness. The average hardness of the FeNiCoCrTi_0.5 coating with the E_s of 72.22 J·mm–2 was 15.8% higher than the lowest average hardness of the coating with the E_s of 108.33 J·mm–2. The worn surface morphologies indicate that the FeNiCoCrTi_0.5 coatings exhibited abrasive wear.     

激光熔覆陶瓷涂层技术研究

本文阐述了激光熔覆的相关理论,对熔覆层质量影响因素以及激光熔覆陶瓷涂层存在的主要问题及可采取的措施进行了分析,展望了激光熔覆陶瓷涂层技术在工业上的应用前景。     

高温合金激光表面熔覆钴基合金涂层组织与耐磨性能

研究了高温合金ＧＨ３３上激光熔覆钴基合金涂层的组织与耐磨性能。结果表明,涂层与基材之间形成紧密的冶金结合,基材对涂层的稀释度较小;Ｘ射线衍射分析可知涂层基体组织为α－Ｃｏ枝晶,枝晶间为α－Ｃｏ＋Ｃｏ２Ｂ共晶以及Ｍ２３（ＣＢ）６、Ｍ６Ｃ等多元复杂共晶组织;涂层中硬度分布均匀,最高硬度为Ｈｖ０．０２７６６;涂层耐磨性能较基材提高了２倍。     

高温合金激光熔覆涂层中裂纹防止方法的研究

高温合金激光熔覆铁基合金过程中容易在涂层与基材的结合处形成缺陷和开裂。通过选择合理的涂层合金配方及工艺参数,增设韧性良好的过渡层,并加入2wt/％的稀土氧化物,获得了无裂纹缺陷,显微组织均匀,并具有硬度平缓过渡的优质熔覆层。     

TC4合金表面激光熔覆CoCrW涂层工艺和性能

为提高TC4钛合金表面耐磨性和耐腐蚀性,利用激光熔覆技术在TC4钛合金表面激光熔覆制备CoCrW涂层,并对其工艺及耐磨性和耐蚀性进行研究。结果表明：CoCrW熔覆层和TC4基体有着良好的冶金结合,熔覆涂层显微组织均匀致密,主要由树枝晶组成。在激光工艺参数中,扫描速度、离焦量、光斑直径和搭接率一致情况下,当激光功率为3000 W时,所得熔覆层硬度最大为1160 HV,为TC4基材硬度324 HV的近4倍,且在该功率下,CoCrW熔覆层平均摩擦系数最低为0.2363,磨损量最小,表现出较好的耐磨特性,磨损机制为磨粒磨损和轻微的黏着磨损;而TC4基材的平均摩擦系数为0.3598,磨损机制为黏着磨损和疲劳剥落磨损,此时,熔覆层的电化学腐蚀电位较高,腐蚀速率较低,表现出良好的耐蚀性。     

Co—Cr—Ni系激光熔覆合金显微结构的研究

激光熔覆Ｃｏ－Ｃｒ－Ｎｉ系多元合金的金相、Ｘ射线衍射和电镜研究表明，合金的主要组成相为具有ＦＣＣ点阵的Ｃｏ基固溶体，其中还溶有Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ等元素，并存在许多位错和层错；其次是与固溶液组成共晶体的碳化物，主要为具有正交点阵并含有薄片状孪晶的（Ｃｒ，Ｃｏ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３。上述亚稳结构在７００℃以下，在一定的应力作用下是稳定的。     

实用激光熔覆金属涂层技术的研究

论述激光成形熔覆涂层的机理及其关键技术--物理参数的优化选择,探讨该方法在40Cr基体零件上的应用,对显微组织和性能进行测试和分析,其机械物理性能有明显的提高.     

激光熔覆TiN金属陶瓷涂层的微观组织

采用CO2激光在TC4合金表面熔覆TiN—Ti和TiN—NiCrBSi金属陶瓷涂层，利用XRD和SEM等分析了熔覆层的微观组织，测试了熔覆层的硬度，结果表明：在TiN—Ti激光熔覆层中，表层TiN颗粒全部溶解，底层TiN颗粒部分溶解，熔覆层的组织是在α—Ti基体上分布着TiN树枝晶和TiN颗粒，熔覆层的显微硬度在400～700HV之间；TiN—NiCrBSi激光熔覆层的组织γ-Ni树枝晶和TiN颗粒等相组成，显微硬度在900-1200HV之间；熔覆层与基材结合区为TC4合金和Ni基合金的混和凝固区，呈现树枝晶和胞状晶形态，显微硬度在600～650HV之间．     

激光熔覆生物陶瓷涂层化学冶金反应研究

研究了激光熔覆钛合金表面获得生物陶瓷涂层的化学冶金反应过程，用X-ray衍射和能谱分析方法检测了生物陶瓷涂层和涂层与界面的物相和成分分布．结果显示涂层内和涂层与基材间出现了新相，这表明其中发生了复杂的化学冶金反应．适当的激光熔覆工艺、涂层及基体的物性三者确定了化学冶金反应发生的各种条件．在这些条件作用下，涂层内合成了具有生物活性的钙-磷陶瓷，形成了牢固的界面．     

激光-感应复合熔覆金属陶瓷涂层技术

阐述了国内外激光熔覆金属陶瓷涂层的研究进展,指出了其存在的主要问题,并提出了激光-感应复合熔覆的新方法。该技术与单纯激光熔覆技术相比,激光-感应复合熔覆金属陶瓷层技术的效率可以提高约1～4倍,并获得大面积无裂纹的金属陶瓷层,此技术可以很大程度上促进激光熔覆金属陶瓷涂层的工业化应用。