模具钢表面激光涂覆硬面合金层的研究

本文应用１．５ｋＷ横流式ＣＯ２气体激光器将ＮｉＷＣ２５，Ｎｉ５５，Ｆｅ４５０，ｓｔｅｌｉｔｅ１２等四种硬面合金粉末涂覆在Ｙ４模具钢的表面，用扫描电镜能谱仪、光学显微镜、Ｘ射线衍射仪、显微硬度计、耐磨实验机等分别对合金层的剖面元素分布、合金层的微观组织、相组成、显微硬度及耐磨性等进行了较详细的测定分析．研究结果表明：合金涂覆层与基材在激光作用下能形成良好的冶金结合；合金层的组织是以过饱和奥氏体基相上弥散分布着碳化物和硼化物的多元共晶组织；该合金层具有优于Ｙ４模具钢的耐磨性能，其中以ＮｉＷＣ２５合金层的耐磨性最优异．     

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     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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．     

45~#钢涂敷ZrO_2(2.5mol% Y_2O_3)+Ni激光表面合金化的显微结构研究

本文探讨用KW级横流CO_2激光器在表面涂敷ZrO_2(2.5mol％Y_2O_3)+Ni合金粉末的45~#钢试样上进行激光表面合金化的实验研究。利用扫描电镜、X射线能谱仪对合金层进行了显微结构及主要元素分析。结果表明:合金层与基材之间形成良好的冶金结合,且合金层具有抗腐蚀等优异的物理化学性能。     

铸渗法提高灰铁件表面耐磨性

采用Ｍｏ,Ｗ,Ｃｕ合金铸渗灰铁件,可以提高其表面的硬度和耐磨性。研究表明,灰铁经过铸渗钼、钨铜合金后,在表面形成厚度为１．５ｍｍ的铸渗层,再经过短时间的高温加春扩散层厚度可达６ｍｍ,表面硬度明显提高,耐磨性是未经铸渗处理的２００％。     

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.     

激光熔凝处理对合金铸铁组织及性能的影响

研究了激光熔凝处理对合金铸铁的组织、抗回火稳定性及耐磨性的影响。结果表明：激光处理试样由熔化区、部分熔化区、相变硬化区、基体四部分组成,熔凝层晶粒明显细化。与常规处理试样相比,熔化区的显微硬度、抗回火稳定性及耐磨性均明显提高。     

铸铁为基双层辉光离子渗金属

本文选择铸铁材料进行了双层辉光离子渗金属工艺的研究。介绍了不同成分与组织的铸铁,经离子渗钨钼、镍铬后,渗层组织特征、表面成分与硬度分布。分析了含碳量、含硅量及温度等因素对渗层的影响。并测定了渗层的耐磨性及耐蚀性。     

Cavitation erosion behavior of WC coatings on CrNiMo stainless steel by laser alloying

The WC powder was precoated on the surface of CrNiMo stainless steel and then made into an alloying layer by using the laser alloying technique. Phases in the layers were investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis and surface morphologies after cavitation erosion were observed with the help of scanning electron microscopy (SEM). The cavitation erosion behavior of the CrNiMo stainless steel and WC laser alloying layer in distilled water was tested with the help of ultrasonic vibration cavitation erosion equipment. The results showed that the thickness of the laser alloying layer was about 0.13 mm. The layer had a dense microstructure, metallurgically bonded to the substrate, and no crack had been found. The cavitation erosion mass loss rate of the laser alloying layer was only 2/5 that of the CrNiMo stainless steel. The layer had better cavitation resistance properties because of its metallurgical combination and the strengthening effects of the precipitate phases.     

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。     

Cr/WC激光表面改性梯度层组织及磨损行为

用5kWCO2激光器对先后预置不同成分合金粉末的铸造铝硅合金表面进行2次激光扫描，制备了Cr/WC激光表面改性梯度层，并对其显微组织进行了分析，结果表明，在梯度层表面产生了大量的Al9Cr4化合物，且有更多的硅元素固溶在α-Al中，增加了固溶强化的作用，自表面至基体激光改性梯度层的显微硬度呈现明显的连续变化趋势，而单次激光表面改性层与基体之间的显微硬度值则有一突变，微动磨损实验表明，激光改性后的表面抗微动磨损的能力增强，磨损机制不同于铝硅合金基体，而表现出较好的抗粘着损伤性能。     

添加铬合金化和复合变质处理对白口铸铁组织性能的影响

在熔炼过程中通过对熔体进行复合变质处理,制备普通白口铸铁和含铬白口铸铁试样及其在相同铸造条件下的变质试样;对试样进行金相显微组织观察、碳化物定量分析和宏观硬度测量,研究添加铬合金化和复合变质处理对普通白口铸铁碳化物类型、形态、分布和性能的影响。研究结果表明,铸铁铬含量较低时,碳化物类型为(Fe,Cr)3C或(Fe,Cr)3C (Cr,Fe)7C3,呈粗大网状结构;经复合变质处理后,碳化物变得孤立、分散,网状结构被消除;随着铬含量增加,碳化物全部转变为(Cr,Fe)7C3,共晶团中碳化物呈菊花状分布,并在共晶团心部附近出现近似六方形的块状(Cr,Fe)7C3碳化物;经复合变质处理后,共晶碳化物变的细小分散、分布均匀,菊花状形态消失,但六方形(Cr,Fe)7C3碳化物仍然存在;白口铸铁经复合变质处理后,其洛氏(HRC)硬度比变质前有明显提高。     

Q235钢表面激光熔覆Cr_7C_3的性能研究

利用激光熔覆技术将摩尔比为91：9的Cr、C合金粉末制备于Q235钢表面。采用光学显微镜、x射线衍射仪、扫描电子显微镜和硬度分析仪分析熔覆层的显微组织结构及截面的显微硬度。试验结果表明,当激光功率为2500W和扫描速度为2.5mm/s时,熔覆层与基体的冶金结合较好,同时可获得无裂纹、无孔洞且表面平整的涂层。