45钢的激光表面合金化研究

本文探讨采用2kW CO_2连续激光束对45钢表面进行铬合金化处理后,合金化层的组织和抗腐蚀性能以及激光束的扫描速度对合金化层的深度、宽度、铬含量、硬度、表面粗糙度的影响.结果表明:激光合金化可以显著改善45钢的抗腐蚀性能。     

钴粉涂层激光表面合金化的试验分析

采用2 kW CO2激光器对20Cr2M4W钢进行了激光表面钴合金化的实验研究.利用扫描电镜、电子探针、X射线衍射、透射电镜、显微硬度计等手段分析了合金化区域的成分、组织和性能.结果表明:当激光功率为1.4 kW,扫描速度为100～250 mm/min时,激光表面钴合金化可获得含钴均匀的合金化层,合金化层热疲劳性能比基体材料提高1倍以上,生成的氧化膜不易脱落;合金化层的室温硬度提高HV50以上;在700℃时,Co含量为8.08%合金化层的高温硬度提高HV36.因此,激光表面钴合金化在热作工具钢的表面性能优化领域有着可喜的应用前景.     

球墨铸铁表面激光亚微米陶瓷合金化

以亚微米级TiC和CrxCy合金混合粉末为原料,采用激光合金化技术在球铁表面制备出耐磨、耐腐蚀、耐高温的合金化层.利用XRD,SEM,EDS等分析了激光合金化层的相组成及微观组织,并测试了激光合金化层的显微硬度.结果表明,合金化层表面平整,与基体形成了冶金结合.在激光功率、光斑直径一定的条件下,在400～1000 mm/min扫描速度范围内,合金化层厚度随扫描速度增加而减小,合金化层硬度随扫描速度增加而提高.激光合金化层中存在细晶强化和固溶强化等强化作用,大幅度地提高了球铁表面的显微硬度.     

液体中镁合金表面电火花Al-Nd合金化研究

以Al-Nd铸造合金为电极、蒸馏水和煤油为电介液,对ZM5镁合金进行电火花合金化.采用金相分析、能谱分析和扫描电镜对合金化层的形貌和成分进行研究.结果表明,应用液体中电火花合金化技术,可以在镁合金表面制备合金化层;以蒸馏水为电介液、放电电压为80~100 V,或以煤油为电介液、放电电压为40~60 V时,合金化层较连续、致密,其最大厚度可以达到50 μm.     

45钢表面激光铬合金化层的组织与性能

本文讨论了45钢表面铬合金化层的形成过程和激光工艺参数、铬粉厚度对合金化层深度和铬含量的影响,并与未经激光处理的45钢,1Cr18Ni9Ti钢进行了电化学性能和耐腐蚀性能比较;文中最后分析讨论了合金化层的组织结构与耐腐蚀性的关系。     

铸件表面合金化工艺的研究

本文探讨了铸件表面合金化工艺中表面合金层的形成机理,并对影响合金层状况的若干工艺因素进行了实验分析。     

铸造铝合金表面激光熔凝合金化改性

将NiCrSiNbB合金粉末用聚合物调和成糊状并涂于Al319铸造铝合金试样表面,用CO2激光以不同功率、不同的光斑移动速度处理涂层,使其快速熔凝形成耐磨的合金化层·实验结果表明,工艺参数严重地影响熔凝后合金化层的性能;可得到显微硬度达1400HV的高硬度层;选用合适的功率、光斑运动速度及预涂层厚度可得到单个处理轨迹、多道搭接处理及整个试样表面处理的无明显气孔、裂纹缺陷的组织细密的合金化层;层内主要强化相为AlNi和不同比例的Al,Ni金属间化合物·最终得到的表面合金化层的硬度比基体高60HV～100HV,其耐磨性与基材相比提高3～5倍     

Cr-Mo激光合金化对灰铸铁组织及耐磨性的影响

系统地研究了灰铸铁Cr-Mo激光合金化层中合金元素的分布、显微组织和耐磨性。试验结果表明,当激光束功率和预涂层合金成分一定时,合金化层的合金浓度主要决定于激光扫描速度。适中的激光扫描速度(7mm/s)下,合金元素在层内分布较均匀,沿层深浓度梯度平缓,合金化层的组织为极细小均匀的树枝晶;其余扫描速度下,表面Cr-Mo浓度高,沿层深浓度梯度大,表面高合金浓度处组织为白亮层,次层为树枝晶和层片状莱氏体,随层深增加枝晶间距增大。Cr-Mo激光合金化显著提高了灰铸铁的硬度和耐磨性。     

铝硅合金表面激光Ni/WC梯度层组织结构

利用5kWCO2激光器在铸造铝硅合金表面两次重熔预置合金粉末，制备出Ni/WC梯度层，并对它们的显微组织进行了分析，结果表明，在激光梯度层表面存在与单一激光合金化层不同的Al3Ni2区和未熔碳化钨，而在单一激光合金化层中所有的碳化钨颗粒全部溶解，在激光梯度层内自基体至表面铝，镍等元素的含量变化较单一激光合金化层缓和，显微硬度呈梯度变化，而单一的激光合金倾层显微硬度曲线存在一“平台”区，同基体组织之间硬度有较大差异。     

45钢激光表面铬合金化

用２ｋＷＣＯ２激光器对４５钢表面进行了Ｃｒ合金化处理．并对激光合金化工艺、成分、组织进行了研究．阐述了合金化层深与扫描速度、涂层厚度之间的关系，并用电子探针（ＥＰＭＡ）研究了合金化层成分与组织的关系．结果表明：低Ｃｒ（５％～１８％Ｃｒ）时，合金层为马氏体组织；高Ｃｒ（３０％～４４％Ｃｒ）时为铁素体组织，并分析了相应的沿层深方向的显微硬度变化规律．     

提高高磷铸铁耐磨性的表面镍基激光合金化

通过对高磷铸铁表面进行以镍基合金粉末为主的激光合金化处理，调整铸铁表面层中的成分、组织与结构，探讨激光表面合金化层的硬度与耐磨性．实验结果表明，在激光功率为１．５ｋＷ，扫描速度为５ｍｍ／ｓ时，镍铬硼硅粉末能很好地溶于基材之中，形成明显的合金层与过渡区，溶入的合金元素大多以化合物或固溶体的形式存在，合金层与基材结合良好，未见宏观及微观裂纹，表面硬化层的硬度值大幅度提高，并使耐磨性提高５～７倍．     

B、Si造渣剂对光束合金化层组织结构的影响

采用B、Si造渣剂和Cr、Ni合金化粉末(Cr∶Ni=20∶80)对HT-200灰铸铁进行了光束合金化表面改性处理.实验发现,合金化层成形依赖于B、Si造渣剂对熔池金属的保护效果,合金化程度和组织均匀性则取决于B、Si造渣剂对合金化冶金过程的影响.B、Si造渣剂的加入量过少(<5mg)时,合金化层成形不良;B、Si加入量过高(>20mg)时,合金化层成分和组织均匀性下降,合金化区上部组织为γ(Fe,Ni)+(Fe,Cr)3C+α,底部组织则为γ(Fe,Ni)+莱氏体组成的亚共晶基底上分布着条块状的(Cr,Fe)7C3;而加入适量的B、Si造渣剂时,合金化层成形良好,合金化区为γ(Fe,Ni)+莱氏体组成的亚共晶组织,且组织均匀.     

光束合金化合成Fe-Al系金属间化合物涂层的微观特征

为了改善钢铁材料的耐高温腐蚀性能,用光束合金化方法在45钢表面合成了Fe-Al金属间化合物涂层.采用扫描电子显微镜、能量弥散X射线分析和X射线衍射研究了光束合金化工艺参数(粉末预置量m和热输入量q)对合金化层的化学成分、显微组织及其物相组成的影响.实验结果表明: 减小比能量(E＝q/m)将导致合金化层的熔宽和熔深减小,从而使合金化层含Fe量减少,含Al量增加; 该实验条件下,获得了Fe/Al原子数比为2.4～19.2的合金化层.由比能量决定的Fe/Al原子数比是合金化层显微组织及其物相组成的重要影响因素,合金化层的显微组织有3种类型: α-Fe固溶体、α-Fe固溶体 Fe3Al金属间化合物及FeAl AlFe3C0.5金属间化合物.降低热输入或增加粉末预置量均可引起合金化层中Fe/Al原子数比的降低,有助于Fe-Al系(Fe3Al或FeAl)金属间化合物的合成.     

高镍铬无限冷硬铸铁轧辊表面激光合金化的研究

将激光合金化技术应用于高镍铬无限冷硬合金铸铁轧辊,利用OM,SEM,显微硬度计和X射线衍射仪对激光合金化层的显微组织、成分、截面显微硬度分布和物相进行分析研究.结果表明,合金化层表面平整,与基体形成了冶金结合,部分区域存在裂纹.在激光功率、光斑直径、搭接率一定的条件下,合金化层厚度随扫描速度变化不大;裂纹率随速度增加而增加;合金化层硬度随速度的增加先提高后降低.当激光功率为7.2 kW,光斑直径为0.8~3 mm,搭接率为33.3%时,最佳扫描速度为11 m/min.此时,合金化层平均厚度为0.287 5 mm,平均显微硬度为1 001 HV0.05,是基体材料(656 HV)的1.53倍.     

T8 钢表面 Ni-Cr-Si-B 激光合金化

介绍用ＣＯ２激光器在Ｔ８钢表面实现的Ｎｉ－Ｃｒ－Ｓｉ－Ｂ激光合金化，研究了合金层的显微组织和相结构，合金化处理后试样表面硬度和耐磨性都得到了提高。     

纯铁表面的激光合金化处理及其强化机理

本文叙述了用一台横向流动输出功率为2KW 的 CO_2激光器实现纯铁表面激光合金化的实验方法.对处理过的表面所作的显微结构和电子能谱分析表明,激光合金化能改变纯金属的化学成分和性能,并对合金层强化机理作了初步的讨论.     

纯铁表面机械研磨Fe-Ni合金化方法的研究

纯铁表面采用高能喷丸机械研磨处理,并在样品罐中添加镍粉,经过100 min的处理,镍粉均匀镶嵌在纯铁基体,并形成约100 μm铁镍合金层,经600℃热处理后,合金化程度进一步增强.界面微观研究表明,表面机械研磨时存在显著的原子扩散,可以在金属表面获得一定厚度的合金层,适当的热处理会进一步增强合金化程度,是一种新的金属表面合金化方法.     

高碳钢表面激光硼合金化工艺与组织

用功率为２．５ｋＷ的ＣＯ２激光器对Ｔ１２ 钢表面进行激光硼合金化处理。通过 各种方法对合金化层的成分、组织与性能的变化规律进行了测试分析．试验结果表 明：激光硼合金工艺参数可以用Ｐ／ｄｖ综合表示；合金化层的深度及硬度随工艺参数 的改变而变化：合金化层是由Ｆｅ２Ｂ，Ｆｅ３（ＣＢ），ＦｅＢ，α－Ｆｅ多相组成，工艺参数 不同，各相的存在方式、相对含量及组织细化程度不同，最高硬度可达 Ｈｖ１７４０。     

T8钢表面Ni—Cr—Sr—B激光合金化

介绍用ＣＯ２激光器在Ｔ８钢表面实现的Ｎｉ－Ｃｒ－Ｓｉ－Ｂ激光合金化，研究了合金层的显微组织和相结构，合金化处理后试样表面硬度和耐磨性都得到了提高。     

激光表面合金化制备TiC/Ti复合涂层的组织与性能

利用激光表面合金化技术在工业纯钛表面制备TiC/Ti复合涂层,并对复合涂层的组织与性能进行了分析和测试,对TiC的合成机理进行了探讨.研究结果表明,复合涂层由合金化层和热影响区组成.合金化层由TiC和α′-Ti构成,TiC的生长形貌包括树枝状、十字花瓣状、胞枝状以及针状,热影响区主要由α-′Ti构成.合金化层的平均显微硬度为HV 420.TiC的合成过程分为三个阶段:激光辐照时,固态C颗粒迅速扩散至激光熔池并被液态Ti包围;首先固-液结合界面处的Ti和C直接反应形成TiCx,随后液Ti扩散并穿过TiCx层与剩余的C进行反应,直至TiCx中C的浓度达到TiC中C的浓度,生成的TiC溶于液相中;快速凝固过程中,TiC从溶液中析出并长大.