高频感应熔覆Ni60合金粉末涂层的研究

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激光熔覆(Ni60+NbC)+h-BN@Cu_涂层组织与性能研究

激光熔覆(Ni60+NbC)+h-BN@Cu_涂层组织与性能研究

表面技术第52卷第9期激光熔覆(Ni60+NbC)+h-BN@Cu涂层组织与性能研究黄旭a,b,徐伟麒b,张家诚b,江吉彬b,练国富b,黄文泰b,胡新新b,玉津宇b(福建工程学院 a.福建省智能加工技术及装备重点实验室b.机械与汽车工程学院,福州 350118)摘要:目的通过添加铜包覆六方氮化硼(h-BN@Cu)粉末,改善激光熔覆Ni基NbC涂层的性能。

方法采用激光熔覆技术,使用添加不同质量分数铜包覆六方氮化硼的镍基碳化铌复合粉末,在45钢基体表面沉积镍基复合涂层。

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)设备,研究h-BN@Cu对Ni60/NbC的激光熔覆镍基复合涂层微观结构的影响,利用显微硬度计和布鲁克UMT-2摩擦磨损试验机及白光干涉模块,测量熔覆层的显微硬度、摩擦磨损系数和磨痕宽度。

结果熔覆层中的主相为Ni-Cr-Fe,除此之外还存在FeNi3、CrB、M7C3、NbC、M23C6、Cr2Nb等多种相。

研究发现,添加的润滑相h-BN@Cu与硬质相NbC会发生部分分解,Nb原子和B原子进入熔池,与熔池中的Cr原子反应,生成CrB、Cr2Nb等,这些金属间化合物具有硬度高、耐磨性好等特点。

当h-BN@Cu的质量分数为10%时,熔覆层的显微硬度为650HV1.0,摩擦系数为0.4,磨痕宽度为0.406 mm。

结论相比于不添加h-BN@Cu的Ni60/NbC熔覆层,添加h-BN@Cu 的Ni60/NbC熔覆层的平均硬度略微下降,但熔覆层硬质相分布更加均匀,此时硬度仍为45钢基体硬度的3.1倍,摩擦系数降低约27%,磨痕宽度减小约21%。

关键词:激光熔覆;NbC;h-BN@Cu;硬度;XRD;摩擦磨损性能中图分类号:TH117 文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2023)09-0430-09DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.09.039Microstructure and Properties of Laser Cladding(Ni60+NbC)+h-BN@Cu CoatingsHUANG Xu a,b, XU Wei-qi b, ZHANG Jia-cheng b, JIANG Ji-bin b, LIAN Guo-fu b,HUANG Wen-tai b, HU Xin-xin b, YU Jin-yu b(a. Fujian Key Laboratory of Intelligent Machining Technology and Equipment,b. School of Mechanical and Automotive Engineering, Fujian University of Technology, Fuzhou 350118, China)收稿日期:2022-08-21;修订日期:2023-01-08Received:2022-08-21;Revised:2023-01-08基金项目:福建省高校创新团队发展计划(闽教科〔2020〕12号);长服役期铝合金建筑模板制造关键技术及智能装备研发(2021H4107);福建省2022年中央引导地方科技发展资金项目(2022L3014)Fund:Supported by Program for Innovative Research Team in Science and Technology in Fujian Province University ([2020]12); Long-term Service Period Aluminum Alloy Building Formwork Manufacturing Key Technology and Intelligent Equipment Research and Development (2021H4107);Fujian Province 2022 Central Government Guiding Local Science and Technology Development Projects (2022L3014)引文格式:黄旭, 徐伟麒, 张家诚, 等. 激光熔覆(Ni60+NbC)+h-BN@Cu涂层组织与性能研究[J]. 表面技术, 2023, 52(9): 430-438.HUANG Xu, XU Wei-qi, ZHANG Jia-cheng, et al. Microstructure and Properties of Laser Cladding (Ni60+NbC)+h-BN@Cu Coatings[J].第52卷第9期黄旭,等:激光熔覆(Ni60+NbC)+h-BN@Cu涂层组织与性能研究·431·ABSTRACT: The performance of laser cladding Ni-based NbC coatings was improved by adding copper-clad hexagonal boron nitride (h-BN@Cu) powder. Nickel-based Niobium carbide composite powder with different mass fractions of copper coated with hexagonal boron nitride was deposited on the surface of 45 steel matrix by laser cladding technology. A scanning electron microscopy (SEM) was used to analyze the microstructure and hard phase distribution of the coating; The phase composition was analyzed with an energy dispersive spectroscopy (EDS); The phase in the coating was characterized by X-ray diffraction (XRD); The microhardness of the cladding layer was measured with a microhardness tester; The wear resistance of the cladding layer was tested with a Bruker UMT-2 friction testing machine, and a white light interference module was used. The three-dimensional topography of the wear scar was measured, and the wear volume was calculated. The results showed that the main phase in the cladding layer was Ni-Cr-Fe, and other phases such as FeNi3, CrB, M7C3, NbC, M23C6 and Cr2Nb existed. The study found that when h-BN@Cu was not added, the cladding layer was mainly composed of Ni-Cr-Fe, FeNi3, CrB, M7C3, NbC, M23C6 and other phases, and the shape of NbC particles was mainly irregular polygons. After the addition of h-BN@Cu, the unmelted h-BN phase in the cladding layer increased, and the NbC morphology changed to a cross-like and petal-like structure, and the other phase compositions did not change significantly. This was due to the coating effect of Cu powder, which prevented the melting of part of h-BN, while with the increase of h-BN@Cu content, the laser absorption efficiency during the cladding process was improved, so that the molten pool absorbed more energy and promoted NbC particles disintegrate and re-grow. And after the addition of h-BN@Cu, the reflectivity of the laser was reduced and the dilution rate was increased. Excessive addition ******************************************************************************************************* the addition of h-BN@Cu, the molten pool absorbed too much energy, which leaded to the decomposition of part of h-BN into B and N. N and O in the surrounding environment generated NO, which was then melted under the action of Marangoni flow. Pore defects were formed in the middle and lower part of the cladding layer, which affected the performance of the cladding layer.When the h-BN@Cu content gradually increased, the wear resistance of the cladding layer first increased and then decreased due to the good lubricating properties of Cu and h-BN. When the h-BN@Cu content was 10%, the friction coefficient of the cladding layer was 0.4, the wear scar width was 0.406 mm, and the wear resistance was the best. Compared with the Ni60/NbC cladding layer without h-BN@Cu, the average hardness of the Ni60/NbC cladding layer with h-BN@Cu is slightly decreased, but the hard phase distribution of the cladding layer is more uniform, and the hardness is still 3.1 times that of the 45 steel matrix. The friction coefficient is reduced by about 27%, and the wear scar width is reduced by about 21%. The research results provide a reference for the preparation of nickel-based composite coatings with excellent performance.KEY WORDS: laser cladding; NbC; h-BN@Cu; hardness; XRD; friction and wear performance随着现代工业的快速发展,零部件的表面磨损失效问题日益突出。

211114978_Ni60_与NiCr-Cr3C2_涂层的机械和热冲击性能对比研究

211114978_Ni60_与NiCr-Cr3C2_涂层的机械和热冲击性能对比研究

表面技术第52卷第4期Ni60与NiCr-Cr3C2涂层的机械和热冲击性能对比研究赵青山1,宋学平1,李来军1,曹文辉1,柴廷玺2(1. 兰州石化职业技术大学 机械工程学院,兰州 730060;2. 兰州城市学院 培黎机械工程学院,兰州 730070)摘要:目的合理选择涂层材料,以提高5CrNiMo热作模具的使用寿命。

方法采用超音速火焰喷涂制备Ni60和NiCr-Cr3C2涂层,对比研究2种粉末所获涂层的微观组织结构、力学性能及机械冲击和热冲击性能。

结果Cr3C2硬质颗粒可大幅度提高涂层的硬度,在喷涂过程中,Cr3C2硬质颗粒在撞击过程中具有更高的压应力,促进了喷丸效应,使20%NiCr-80%Cr3C2涂层内部及与基体结合界面无明显裂纹。

因而,与Ni60涂层相比,20%NiCr-80%Cr3C2涂层具有较高的表面显微硬度(818.9HV)和结合强度(64.04 MPa)。

机械冲击试验后,20%NiCr-80%Cr3C2涂层因具有优异的力学性能,被冲击区域的宏观裂纹较少,且未发生明显剥落。

2种涂层机械冲击失效的主要机理为高载荷冲击所致的涂层塑性损伤与断裂。

由于20%NiCr-80%Cr3C2涂层中存在大量的Cr3C2脆性相,使其同时发生次要的脆性断裂。

100次循环热冲击后,2种涂层均未发生剥落,但Ni60涂层表面呈黑蓝色和凹凸不平,表明NiCr-Cr3C2涂层具有更好的抗热冲击能力。

结论20%NiCr- 80%Cr3C2涂层具有更优的微观组织、力学性能、机械冲击和热冲击性能。

关键词:涂层;HVOF;模具钢;机械冲击;热冲击中图分类号:TH117.1文献标识码:A 文章编号:1001-3660(2023)04-0436-10DOI:10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.04.040Comparative Study on Mechanical Impact and Thermal ShockProperties of Ni60 and NiCr-Cr3C2 CoatingsZHAO Qing-shan1, SONG Xue-ping1, LI Lai-jun1, CAO Wen-hui1, CHAI Ting-xi2(1. School of Mechanical Engineering, Lanzhou Petrochemical University of V ocational Technology, Gansu Lanzhou 730060,China; 2. Peili School of Mechanical Engineering, Lanzhou City University, Gansu Lanzhou 730070, China)ABSTRACT: The work aims to improve the service life of hot-work dies (5CrNiMo) by selecting coating material reasonably.Ni60 and NiCr-Cr3C2 coatings were prepared through the supersonic flame spraying technology, and the microstructure,收稿日期:2022–04–09;修订日期:2022–08–29Received:2022-04-09;Revised:2022-08-29基金项目:甘肃省自然科学基金项目(17JR5RA006);甘肃省高等学校创新能力提升项目(2019A-198);甘肃省高等学校科研项目(2020A-128);甘肃省重点人才项目(2020-0623-RCC-0463)Fund:Gansu Natural Science Foundation Project (17JR5RA006); The Innovation Capacity Improvement Project for Colleges and Universities in Gansu Province (2019A-198); Scientific Research Project of Colleges and Universities in Gansu Province (2020A-128); Key talent project of Gansu Province (2020-0623-RCC-0463)作者简介:赵青山(1987—),男,硕士,讲师,主要研究方向为焊接工艺和表面工程。

WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能

WC增强Ni60合金高频感应熔覆涂层耐磨性能


焊接学 报
第29卷
在sP一35(A)B高频感应设备上进行,试验过程中 通心保护试样,以避免加热过程中发生氧化,涂层 厚度为0.8—1.2 mill。Ao一气六组试样成分配比 为:氏全部为Ni60A;A。~凡中WC含量(质量分 数,%)分别为20,30,40,50和60,余量为Ni60A。高 频感应熔覆工艺参数为:电流68—69 A,功率15~ 16 kW,频率36。37 kHz,气流量10 L/min,加热时间 22 s,线圈匝数3。 1.2分析测试方法
图2为气涂层的截面形貌背散射SEM形貌。 在WC含量相对较少的AI。如涂层中,即当WC含 量小于30%时,WC颗粒分布不均匀,主要集中于涂 层的中部,在靠近界面处的WC较少,这是由于在感 应加热时,界面处的强涡流突变使得低熔点的Ni基
万方数据
图3 A5涂层的截面形貌背散射BSEM形貌 Fig.3 Cross sectional BSEM of A6 coating
摘要:采用高频感应熔覆方法在()235低碳钢基体上制备了不同含醴的微米WC增强 Ni60A合金复合涂层。用MLS一225型湿砂橡胶轮磨粒磨损试验机评价了涂层的耐磨 性能,利用SEM,XRD观察并分析了涂层的显微组织和磨损表面形貌。结果表明,在相 同试验条件下,涂层的硬度和耐磨性随WC含量的增加而提高,当WC含量少于30% 时,WC分布不均匀,主要集中于涂层的中部,涂层中cr7G相以粗大的六方状和长条状 存在,不利于涂层耐磨性的提高;当WC含量达到50%时,Ni基合金中加入WC的含量 达到了合适比例。耐磨性最佳,相对耐磨性为Ni60A涂层的6.5倍;当WC含量达到 60%时,涂层的硬度最高,但出现r较多的孔洞,大量未熔的WC颗粒在磨粒的反复作 用下剥落形成了大的剥落坑,导致耐磨性下降。涂层与基体实现了冶金结合,涂层的磨 损机制主要为轻微的塑性切削和硬质相的脆性剥落。 关键词:高频感应熔覆;微米WC;Ni基合金;耐磨性能 中图分类号:TGl74 文献标识码:A 文章编号:0253—360X(2008)08—0001—04

激光熔覆60%WC-Ni涂层参数及性能研究

激光熔覆60%WC-Ni涂层参数及性能研究

激光熔覆60%WC-Ni涂层参数及性能研究张理;毕贵军;曹立超;常云龙【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2022(43)2【摘要】镍基碳化钨(WC-Ni)复合材料是常用的激光熔覆材料之一,可有效改善材料表面的耐磨性。

但由于碳化钨(WC)属于硬脆材料,受热易分解、溶解、氧化等,导致熔覆层中WC体积分数受限,且涂层容易存在裂纹。

因此,当前针对该种材料的激光熔覆研究主要集中于较低的WC含量(质量分数<50%)。

为进一步探究高含量WC(质量分数>50%)镍基合金的激光熔覆层性能,首先,以60%WC-Ni粉末为激光熔覆材料,以CCS-B钢板为基材,分别研究激光功率、送粉速度、激光扫描速度对熔覆层宽度、高度及稀释率的影响规律;然后,确定合适的熔覆参数组合,并在基材表面加工制备熔覆层;最后,分别对基材和熔覆层进行硬度和摩擦磨损实验测试,结果显示:与基材相比,熔覆层平均硬度达到81.44 HRC,提高了5.45倍;同样时间内摩擦磨损量降低93.6%,摩擦系数降低12.37%,熔覆层的硬度和耐磨性均获得显著提升。

【总页数】8页(P1-7)【作者】张理;毕贵军;曹立超;常云龙【作者单位】广东中科德弗激光科技有限公司;广东省科学院智能制造研究所;沈阳工业大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TG174.44【相关文献】1.激光熔覆WC-Ni/TiC涂层的组织和摩擦磨损性能研究2.纯铜表面脉冲激光熔覆Ni60涂层的结构与性能研究3.磁场辅助激光熔覆5CrNiMo/Ni60涂层组织微结构及性能研究4.激光熔覆Ni60和Ni60/SiC涂层磨损性能的研究5.U71Mn钢表面激光熔覆Ni60-25%WC涂层工艺参数优化的研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

Ni60合金真空烧结熔覆涂层的组织和性能

Ni60合金真空烧结熔覆涂层的组织和性能

Ni60合金真空烧结熔覆涂层的组织和性能目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 表面工程技术 (1)1.2.1 激光熔覆技术 (2)1.2.2 堆焊技术 (3)1.2.3 热喷涂技术 (4)1.2.4 氩弧熔覆技术 (6)1.2.5 真空烧结熔覆技术 (7)1.3 真空烧结熔覆技术的现状 (8)1.4 Ni基合金粉末及WC/TiC硬质颗粒增强材料 (9) 1.4.1 Ni基合金粉末 (9)1.4.2 WC硬质颗粒增强材料 (10)1.4.3 TiC硬质颗粒增强材料 (10)1.5 本课题研究意义和内容 (11)1.5.1 研究意义 (11)1.5.2 研究内容 (11)第2章实验材料及方法 (13)2.1 实验材料 (13)2.1.1 基体材料 (13)2.1.2 合金粉末 (13)2.2 技术路线 (14)2.3 预制试样的制备 (15)2.4涂层显微组织及物相分析 (15)2.5 涂层硬度测试 (16)2.5.1 涂层洛氏硬度测试 (16)2.5.2 涂层显微硬度测试 (16)2.6 涂层耐磨性测试 (16)2.7 涂层耐腐蚀性测试 (17)第3章Ni60合金涂层的制备 (18)3.1 前言 (18)3.2工艺参数的调节 (18)3.2.1 粘结剂的选择 (18)3.2.2 烧结温度对Ni60合金涂层性能的影响 (19)3.2.3 保温时间对Ni60合金涂层性能的影响 (21)3.2.4 正交试验 (22)3.3 Ni60合金涂层的组织分析 (22)3.3.1 Ni60合金涂层的XRD分析 (22)3.3.2 Ni60涂层界面显微组织 (23)3.4 Ni60合金涂层的性能分析 (24)3.4.1 涂层硬度分析 (24)3.4.2 耐磨性分析 (25)3.4.3 耐腐蚀性分析 (26)3.5 连接机理 (28)3.5.1 涂层材料扩散连接过程 (28)3.5.2 涂层界面的线扫描分析 (28)3.6 本章小结 (29)第4章WC对真空烧结Ni60合金涂层组织性能的影响 (31) 4.1 前言 (31)4.2 WC含量变化对涂层组织的影响 (32)4.2.1 WC-Ni60复合涂层显微组织分析 (32)4.2.2 WC-Ni60复合涂层的相结构分析 (32)4.3 WC含量变化对WC-Ni60涂层硬度的影响 (35)4.3.1 WC-Ni60涂层横截面显微硬度分析 (35)4.3.2 WC-Ni60复合涂层表面显微硬度分析 (36)4.4 WC含量变化对WC-Ni60涂层耐磨性和耐腐蚀的影响 (37) 4.4.1 WC-Ni60复合涂层耐磨性分析 (37)4.4.2 WC-Ni60复合涂层耐腐蚀性分析 (38)4.5 本章小结 (41)第5章TiC对真空烧结熔覆Ni60涂层组织性能的影响 (42)5.1 前言 (42)5.2 TiC含量变化对TiC-Ni60涂层组织的影响 (43)5.2.1 TiC-Ni60复合合金涂层的相结构分析 (43)5.2.2 TiC-Ni60复合合金涂层的线扫描 (43)5.2.3 TiC-Ni60复合合金涂层的显微组织 (44)5.3 TiC含量变化对TiC-Ni60涂层硬度的影响 (46)5.31 TiC-Ni60复合合金涂层表面硬度 (46)5.3.2 TiC-Ni60复合合金涂层横截面硬度 (46)5.4 TiC含量变化对TiC-Ni60涂层耐磨性和耐腐蚀性的影响 (47)5.4.1 TiC-Ni60复合涂层的耐磨性分析 (47)5.4.2 TiC-Ni60复合涂层耐腐蚀性分析 (48)5.5本章小结 (50)第6章结论与展望 (52)6.1 结论 (52)6.2 展望 (53)参考文献 (54)致谢 (58)攻读硕士期间成果 (59)第1章绪论1.1 引言近年来,随着科技水平的迅速发展,设备零部件在高速、高温、腐蚀、高压以及重载等工作条件下,容易遭到损坏。

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状及发展动态 (5)二、实验材料与方法 (6)2.1 实验材料 (7)2.2 实验设备 (8)2.3 实验方法 (9)三、激光熔覆Ni60合金涂层的组织结构与性能分析 (10)3.1 组织结构分析 (11)3.2 性能测试 (12)四、工艺优化与性能关系研究 (14)4.1 激光功率对涂层性能的影响 (15)4.2 熔覆速度对涂层性能的影响 (16)4.3 Ni60合金粉末粒度对涂层性能的影响 (16)4.4 焊接参数对涂层性能的影响 (18)五、最佳工艺参数确定与验证 (19)5.1 最佳激光熔覆工艺参数的确定 (20)5.2 最佳工艺参数下的涂层性能验证 (21)5.3 工艺优化后的经济性和环保性分析 (22)六、结论与展望 (23)6.1 研究成果总结 (24)6.2 存在问题与不足 (26)6.3 后续研究方向与应用前景展望 (27)一、内容描述本研究旨在通过优化激光熔覆工艺参数,实现316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备与性能提升。

我们首先对316L不锈钢进行预处理,以去除表面杂质和氧化层。

采用高功率YAG激光器对预处理后的不锈钢表面进行熔覆处理,同时将Ni60合金粉末均匀铺设在激光束扫描的区域。

在激光熔覆过程中,我们重点关注了激光功率、扫描速度、送粉速率等关键参数对涂层质量的影响。

通过调整这些参数,我们得到了具有不同微观结构和性能的Ni60合金涂层。

我们还对涂层的截面形貌、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能指标进行了系统测试。

通过对实验数据的分析,我们揭示了激光熔覆工艺参数对Ni60合金涂层性能的显著影响规律,并找到了优化涂层性能的方法。

本研究不仅为316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备提供了理论依据和实验指导,而且对于推动高性能材料在工业领域的应用具有重要意义。

Al2O3对激光熔覆Ni基涂层性能的影响

Al2O3对激光熔覆Ni基涂层性能的影响

Al2O3对激光熔覆Ni基涂层性能的影响况军,徐艳菊辽宁工程技术大学材料科学与工程系,辽宁阜新(123000)摘要:本实验研究了在Ni60合金粉末中添加Al2O3粉末,采用预置涂层法,在45钢基材表面进行激光熔覆,得到Al2O3/Ni金属陶瓷涂层。

研究了加入Al2O3粉末后涂层的显微组织、硬度、耐磨性及耐蚀性。

结果表明:加入Al2O3后,合金涂层的显微组织得到了细化,树枝晶变得更加细小且分布更加均匀;降低了涂层的磨损率及雾化后单位面积的增重量,提高了其耐磨性和耐蚀性。

关键词:Al2O3,激光熔覆,硬度,耐磨性,耐蚀性1.引言激光熔覆目前已成为一种提高材料表面性能的有效手段。

尤其是激光熔覆金属—陶瓷复合涂层技术可将金属材料的强韧性与陶瓷材料优异的耐磨、耐蚀和抗氧化性能有机地结合在一起,能够大幅度提高零件的使用寿命[1,2]。

目前,激光熔覆技术在国外已经广泛用于航天、汽车、冶金、石油、化工、电力、机械、工具以及轻工业,熔覆技术从开始时的一维熔覆已经发展为三维熔覆快速成型技术,并可直接制备梯度复合材料[3]。

近几年国内在Ni基合金粉末中添加碳化物及稀土化合物进行激光熔覆方面做了大量的研究工作。

本实验是以45钢为基体材料,在Ni60合金粉末中分别添加质量分数为10%,20%,30%,40%的Al2O3粉末,利用TLM3200TM激光焊接机在其表面熔覆一层Al2O3/Ni金属陶瓷涂层。

观察SEM组织形貌并测试涂层的硬度、耐磨性、耐蚀性。

通过分析,获得具有较高硬度、耐磨性、耐蚀性的Al2O3/Ni涂层。

2.实验过程2.1 激光熔覆预处理2.1.1 基体材料预处理将机械加工制成80mm×25mm×12mm的45钢试样,在盐酸溶液中浸泡10~15分钟,除掉试样表面锈渍,用清水将试样冲洗干净,干燥后,用0#砂纸打磨掉试样上残余的锈渍,再用丙酮将试样表面的杂质清洗干净。

2.1.2 熔覆材料预处理称5g Ni60合金粉末及质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al2O3粉末。

保护感应熔涂Ni60涂层的组织与性能_图文.

保护感应熔涂Ni60涂层的组织与性能_图文.

一实用研究——特种铸造及有色合金2008年第28卷第11期保护感应熔涂Ni60涂层的组织与性能张新子1・2马颖1闫峰云1郝远1刘伟2彭蝴蝶2(1.兰州理工大学材料科学与工程学院;2.首钢岷山机械厂)摘要在耐火涂层保护下,将牌号为Ni60镍基自熔性合金粉料,进行了冷敷感应熔涂试验研究。

对涂层组织进行了金相、扫描电镜、电子探针及X射线能谱等分析,并测试了涂层的显微硬度分布。

结果表明,涂层与基体达到良好的冶金结合,涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低、硬度分布均匀。

一次熔涂厚度达0.6mm,远大于其他熔涂工艺,克服了无保护涂层的感应熔涂的不足,使涂层内在品质上与真空熔结涂层相接近。

关键词保护涂层;感应熔涂;涂层组织;冶金结合中图分类号TGl74.44文献标志码A文章编号1001—2249(2008)11—0834—03DoI:10.3870/tZZZ.2008.11.006在零件表面熔涂Ni60或Fe60等自熔性高合金粉粘结剂与合金预涂层相同。

试验设备为120kW、30~50末,形成高硬度、耐磨及耐蚀表层,成为生产具有特殊功kHz感应电源,试样升降台及振动制样台各1个。

能复合零件的重要方法之一,同时,也是节约贵重金属表1Ni60粉料化学成分%资源的重要手段。

因此受到广泛的关注。

近年来,出现-7.uBCCrMoBSiFeNi许多表面熔涂工艺,例如火焰喷涂(焊)、等离子喷涂、激光熔覆、真空熔结及感应熔涂等。

它们各具特点,但大多数存在生产效率低、成本高和零件侧面上单次熔涂层厚1.2试验方法度较小等缺点。

20世纪90年代出现的感应熔涂,采用基体表面经抛丸除锈,用洗洁精热水溶液刷洗脱火焰喷涂或等离子喷涂制备合金预涂层,再经感应加热脂,热水冲洗干净后,涂上防锈液晾干备用。

熔融而熔涂于零件表面,其合金预涂层制备成本高,生将试样基体安放于专门模具内,将合金粉料加粘结产效率低。

新近出现的冷敷感应熔涂技术[1’2],采用粘剂调制成的涂料注入试样与模具内壁所形成的空隙中,结剂将合金粉料粘于基体上,取代了热喷涂合金预涂同时启动振动台,令合金涂料紧实,形成壁厚为1.2层,在较大程度上克服了这些不足之处。

化学专业论文-自熔性合金感应重熔涂层的磨损性能

化学专业论文-自熔性合金感应重熔涂层的磨损性能

优秀完整毕业设计资料,欢迎下载借鉴!!!摘要本文采用冷态涂敷方法,用水玻璃和松香作黏结剂,在45钢表面涂敷了镍基自熔性合金粉末Ni60和Ni60+WC25,利用炉内加热和感应加热的方法对涂层进行了重熔处理,并对重熔试样进行了销盘式磨粒磨损实验;对重熔涂层进行了显微硬度分析和金相组织分析,利用扫描电子显微镜(SEM)对涂层磨损后的形貌进行了分析。

结果表明:重熔涂层具有很高的耐磨性,明显高于T10钢淬火后的试样;Ni60+WC重熔涂层的耐磨性稍高于Ni60重熔涂层;感应重熔涂层的耐磨性要高于炉内重熔的涂层;用松香作黏结剂的涂层稍高于用水玻璃作黏结剂的涂层;重熔涂层磨损表面的SEM形貌表明磨损属于磨粒磨损。

关键词:自熔性合金,感应重熔涂层,炉内重熔涂层,镍基WC,磨粒磨损优秀完整毕业设计资料,欢迎下载借鉴!!!AbstractNickel base self-fluxed alloy powder Ni60 and Ni60+WC25 are spreaded on the surface of 45 steel by cold-state coating technique has been shown in this paper,the bonding agents use water glass and rosin,and the coatings are remelted using furnace and induction heating methods,the wear-resistant of the remelting coatings are investigated by the abrasive wear machine. The hardness and microstructure of the coatings are also analzyed,the worn surface morphology of the coatings are observed by electron scanning microscope(SEM). The results indicate that the remelting coatings have very high wear-resistant,and apparently higher than the quenched T10 sample. The wear-resistant of Ni60+WC25 remelting coatings are better than that of Ni60 coatings,and the induction remelting coatings are better than that of the furnace remelting coatings,also the remelting coatings of rosin bonding agents are better than that of water glass bonding agents coatings. The SEM morphology of the worn surface shown it belongs to abrasive wear.Keywords:self-fluxed alloy, induction remelting coatings, furnace remelting coatings,WC nickel base,abrasive wear优秀完整毕业设计资料,欢迎下载借鉴!!!目录第一章概论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 本课题及相关领域的国内外现状及发展 (1)1.2.1 金属表面涂层强化发展现状 (1)1.2.2 重熔方式简介 (2)1.2.3 重熔涂层的研究现状及发展 (4)1.3 主要研究内容 (5)第二章实验方法 (6)2.1 实验所用材料 (6)2.1.1 自熔性合金粉末 (6)2.1.2 实验所用自熔性合金粉末的基本特性 (7)2.1.3 基体材料 (7)2.1.4 冷涂涂层所用黏结剂材料 (8)2.1.5 磨损实验所用试样 (8)2.2 实验方法 (8)2.2.1 预处理 (8)2.2.2 涂层的预制备 (8)2.2.3 炉内重熔 (9)2.2.4 感应重熔 (9)2.2.5 磨损实验 (9)2.3 实验设备 (10)第三章实验结果及分析 (11)3.1 涂层磨损实验结果 (11)3.1.1 涂层随时间变化的磨损曲线 (11)3.1.2 涂层随载荷变化的磨损曲线 (16)3.2 涂层磨损形貌分析 (16)第四章结论 (18)致谢 (19)附录 (20)参考文献 (21)优秀完整毕业设计资料,欢迎下载借鉴!!!第1章概论1.1 课题背景及意义表面工程技术是适应工业生产当中对于机件表面的特殊需求而产生的。

真空高频感应熔覆Ni60_WC复合涂层的耐蚀性_孙焕

真空高频感应熔覆Ni60_WC复合涂层的耐蚀性_孙焕

: , A b s t r a c t n t h e c a s e o f d i f f e r e n t c o n t e n t s o f t u n s t e n c a r b i d e a n d d i f f e r e n t c a s e s o f a m o l t e n s t a t e N i 6 0-WC I g
第2 6卷 第6期 2 0 1 3年1 2月
中 国 表 面 工 程
I NA S UR F A C E E NG I N . 6 V D e c e m b e r 0 1 3 2
: / d o i 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 0 0 7-9 2 8 9. 2 0 1 3. 0 6. 0 0 6 j
真空高频感应熔覆 N i 6 0 - WC 复合涂层的耐蚀性 *
孙 焕 ,林 晨 ,陶洪伟 ,慈文亮 ,周新星
) ( 青岛理工大学 机械工程学院 ,山东 青岛 2 6 6 0 3 3
摘 要 :在不同的 WC 质量分数和不同的熔融状态下 , 分 用真空高频 感 应 熔 覆 法 制 得 N i 6 0-WC 复 合 涂 层 ,
的应用越来越广泛 。 目前 , 主要利用热喷焊 、 热喷 涂、 堆焊 、 冷喷涂 、 激光熔覆等技术制得 N i基 、 C o
] 1 4 - 。但这些技术 基合金添加 硬 质 相 的 复 合 涂 层 [
仍存在一定的不足 , 例如热喷焊涂层工艺差 , 涂层 质量 低 ; 激 光 熔 覆 设 备 昂 贵, 激 光 效 率 低; 堆焊涂
关键词 :高频感应 ;复合涂层 ;耐蚀性
( ) 中图分类号 : 2 0 1 3 0 6-0 G 1 7 4. 4 4 文献标识码 : 0 0 7-9 2 8 9 0 3 5-0 7 T A 文章编号 : 1

搭接对激光熔覆Ni60合金涂层组织影响的研究

搭接对激光熔覆Ni60合金涂层组织影响的研究

搭接对激光熔覆N i60合金涂层组织影响的研究*董 刚1,2,3,严 彪1,邓琦林2,余 廷2(1 同济大学材料科学与工程学院,上海200092;2 上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030;3 河南科学与技术大学,洛阳471003)摘要 通过激光熔覆在45#钢基体上获得了质量良好的单道和多道搭接的N i60合金涂层。

研究了搭接对激光熔覆N i60合金涂层显微组织的影响。

结果表明,单道熔覆涂层中M 7C 3型碳化物形貌为树枝状,尺寸较小;多道搭接涂层中M 7C 3型碳化物形貌为不规则的块状、针状、串珠状等,且尺寸粗大。

关键词 激光熔覆 镍基自熔性合金 Ni60 M 7C 3 搭接Influence of Overlapping on the Microstructure of LaserCladding Ni60Alloy CoatingDONG Gang1,2,3,YAN Biao 1,DEN G Q ilin 2,YU T ing2(1 Scho ol of M ater ials Science and Eng ineer ing,T ong ji U niversit y,Shanghai 200092;2 Scho ol of M echanical and P ower Eng ineer ing,Shang hai Jiaotong U niver sity,Shanghai 200030;3 H enan U niv ersity of Science and T echnolog y,Luoy ang 471003)Abstract N i60alloy sing le tr ack and multi t rack coating s hav e been successfully prepared on 45#carbon st eel by laser cladding.T he influence o f o verlapping o n the microstr uctur e of laser cladding N i60alloy co atings also has been studied.T he r esult s show that the M 7C 3ty pe car bide has dendrite mor pho log y and the size is fine in the sing le track coating.T he mo rpho lo gy of the M 7C 3type carbide has chang ed fro m dendrite into blocky,cluster and needle like shape and the size beco mes coa rse in the mult i tr ack coating.Key words laser cladding ,nickel based self f luxing alloy s,N i60,M 7C 3,o ver lapping*国家自然科学基金资助项目(50675136;50375096)董刚:男,1977年生,博士生,主要从事金属材料激光表面改性的研究 E mail:dongg ang_7766@163.co m0 引言激光熔覆是利用激光技术在基材表面熔覆一层高性能的材料,使零部件表面获得所需性能的新技术。

扫描速度对激光熔覆Ni60涂层组织性能的影响

扫描速度对激光熔覆Ni60涂层组织性能的影响

扫描速度对激光熔覆Ni60涂层组织性能的影响刘俊航;刘喜明【摘要】运用激光熔覆技术在 Q235钢表面熔覆 Ni60合金,研究了不同扫描速度对熔覆层的显微组织、硬度和耐磨损性能的影响。

实验表明,随着扫描速度的增加,激光熔覆层的硬度和耐磨性得到改善。

%With laser claddingtechnique ,Ni60 alloy powder are coated on the surface of Q 235 steel . The effects of scanning speed on the microstructure ,hardness and wear resistance on coating layer are studied .Experimental results show that the hardness and the wear resistance of coating layer are improved with the increase of scanning speed .【期刊名称】《长春工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(037)001【总页数】5页(P5-9)【关键词】激光熔覆;Ni60;耐磨性【作者】刘俊航;刘喜明【作者单位】长春工业大学材料科学与工程学院,吉林长春 130012;长春工业大学材料科学与工程学院,吉林长春 130012【正文语种】中文【中图分类】TG456.7激光熔覆技术是指以不同的添料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等工艺方法。

激光熔覆是一个复杂的物理、化学冶金过程,是一种对裂纹敏感的工艺[1-5]。

激光表面熔覆含有各种体积分数硬质颗粒的复合涂层越来越受关注,尤其是碳化物-金属复合涂层在改善基材的磨损抗力方面显示出巨大的潜力[6-7]。

搭接对激光熔覆Ni60合金涂层组织影响的研究

搭接对激光熔覆Ni60合金涂层组织影响的研究

1 O・
材料 导报 : 究篇 研
21 0 0年 1 1月( ) 2 第 1 期 下 第 4卷 1
搭接 对 激 光熔 覆 Ni0合 金涂 层 组 织影 响 的研 究 6
董 刚1, 严 彪 邓琦林 余 ,3 2, , , 廷
( 同济大学材料科学与工程学院 , 1 上海 20 9 ; 上海交通大学机械与动力工程学院 , 0022 上海 20 3 ; 0 0 0
搭接 涂层 中 M 型碳 化物形貌为不规则的块状、 针状 、 串珠 状等 , 且尺寸粗 大。
关键 词 激光熔覆 镍基 自熔性合金 N6 M7。 搭接 i 0 C
I l u nc fOv r a i n t i r s r c u e o s r nf e e o e l pp ng o he M c o t u t r f La e
tak c a ig r c o tn .Th r h lg fteM 7 y ec r ieh sc a g d fo d n rt no bo k emo p oo y o h tp abd a h n e r m e d i it lc y,cu tra d n e l- C3 e lse n ede
l e s a ea d t e s e b c m e o r e i h li r c o t g i h p n h i e o sc a s n t e mu t ta k c a i . k z - n Ke r s y wo d l s rca d n a e ld ig,n c e— a e effu i g al y ,Ni0,M ? ,o e l p i g ik l s d s l l x n l s b - o 6 v ran a di g Ni0 Alo a i g DONG n ,YAN io ,DENG l Ga g' Ba Qin ,YU n 。 i Tig

高频感应熔覆超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层研究

高频感应熔覆超音速火焰喷涂NiCrBSi涂层研究


C o 化 e 腐 t 与 ldt 石ro Pti ecmans o s &rcn 蚀h i uy 油n o P 护
2 1 1 , 2 0 8 ( 3 ) ・ 1 ・ 2
高频 感 应 熔 覆超 音速 火 焰 喷 涂 NCB i 层研 究 irS 涂
文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 7一 1 X(0 1 0 0 1 0 10 O 5 2 1 )3— 0 2— 4 中 图分 类 号 :G 7 .2 T 14 4 2
在石油开采和石油加工的高温裂解过程中, 存 在磨损和腐蚀。为了解决该类问题 , 镍基 自 熔合金 备受青睐 , J但由于价格昂贵使其应用受到一定限 制。通过表面处理的方法在钢铁等廉价基体上沉积 层镍基或铁基合 金涂层就 能解 决经济性 与实用 性
( 精度为 1 I g测量试样冲蚀磨损质量损失 , 04 ) 冲蚀
磨 损试 验参数 见 表 1 。
H I) FF 技术对其进行改性处理 , 并研究其组织 、 相
结 构 和耐 冲蚀性 能 , 解决 钻杆 和石化 领域 相关设 来 备耐 冲刷腐 蚀 能力差 的 问题 。
1 试 验方 法
程 国东 , 马永青 孔爱 民 , , 王引真 , 万举 惠。
(.海洋石油工程 ( 岛) 限公 司 , 1 青 有 山东 青岛 2 6 2 ; 65 0
2 .中国石油大学机电学院 , 山东 东营 2 7 6 ; 50 1 3 .青岛美光机械有限公 司 , 山东 青岛 2 6 1 ) 65 0
其 质量 直至 冲蚀 到基 体 , 用 B 20 采 S 13型 电子 天平
术在 3CM 表面预制备厚度为 30~ 0 m镍 5 ro 5 40 基 涂层 , 了克 服超 音 速 火 焰 喷涂 层 的 缺 点 , 为 采用

高频感应熔涂NiCrBSi合金涂层的组织与性能研究

高频感应熔涂NiCrBSi合金涂层的组织与性能研究
韩桂泉 张增 志 付跃 文
北 京 10 8 ) 0 0 3
( . 淮 海 工 学 院 化 学 工 程 系 江 苏 连 云港 2 20 ;2 中 国矿 业 大 学 1 205 .
摘 要:采用高频感应熔涂新工艺制备 了 NCB i irS 合金涂层 ,并与 2种工艺 ( 激光熔覆、氧乙炔喷焊 )制得的涂层 的 性能进行了对比研究。结果表明 ,高频感应熔涂 NCB i irS 合金涂层的表层硬度 、耐磨性均优于激光熔覆涂层和氧乙炔 喷
St y o ir sr c u e n o e te fNi BS l y Co tn ud n M c o t u t r s a d Pr p r is 0 Cr iAl a i g o
Pr d e ih Fr q n y I d to a d ng o uc d by H g e ue c n uci n Cl d i
Ha i an 。 Zh g Ze g h F e n n Guqu ’ an n z i u Yu we
( . e at e t f h m s y& E gn eig H a a Is t eo e h o g , in u gn a gu2 2 0 , hn ; 1 D p r n e i r m oC t n ie r , u i i nt u f c n l y La y n a gJ n s 2 0 5 C ia n h it T o i
金属表 面涂层 的制备技 术中 ,一类 与基体结合力 比较弱 ,如 电镀 ;另一类结合力 比较 强 ,通常形成了
涂层 ,对涂 层的性能进行了研究 ,并与激光熔覆 、氧
冶金结 合 ,涂层和基体之间有元素 的相互扩散 ,如激 光熔 覆 、氧乙炔喷焊等属此类 。在实际生产 中,激光 熔覆技术 由于 设备 造 价 昂贵 ,一 般 工业 领域 难 以接

高频感应熔覆制备耐蚀耐磨涂层研究

高频感应熔覆制备耐蚀耐磨涂层研究
86.54公里,实现100%自然村通路硬质化。大力推进漓
东百里生态乡村示范带草坪段建设,实施沿途村屯绿化和生态农业规划。全区投入320万元完成11个自治区生态示范村、60个自然村屯绿化。总投资293.32万元的
6个农村安全饮水解困工程月底可全
部完成主体工程,实现全区农村自来水普及率达70 %以上。与此同时,全面落实自治区、市精准扶贫攻坚动员会精神、全市创城会议和创卫再动员会精神,集中人力财力物力,打好创城、创卫、精准扶
1.28亿元,同比增
长9%;全社会固定
资产投资36.75亿元,同比增长
25%;社会消费品零售总额3.92亿元,同比增长12.8%;城镇居民人均可支配收入25413元,同比增长10%;农民人均纯收入10123元,同比增长12%。
(一)扎实推进重点项目建设,
促进投资稳增长。 2015年,我区市级以上层面统筹推进重大项目共计17项,区本级重大项目共6大项27个子项目,年度固定资产投资任务
1.01亿元,同比增
长17.6%;全社会
固定资产投资
26.31亿元,同比
增长20.9%。前三
季度,社会消费品
零售总额2.45亿元,同比增长9 %;城
镇居民人均可支配
收入18866元,同
比增长7.4%;农民
人均纯收入9700元,同比增长12.5%。
预计1-12月,完成地区生产总值24.21亿元(可比价),同比增长8%;财政收入
5个"普惠制"新农村,投入65万元建设 3个村级公共服务中心项目,投入221万元实施整村
推进扶贫开发项目。农村危房改造已开工117户,竣工
64户,完成投资568万元。大雁排
洪渠治理工程完成
8公里清表,清淤800米,拆除闸门

Ni60自熔合金粉末

Ni60自熔合金粉末

Ni60自熔合金粉末Ni60自熔熔合金粉末是镍基自熔合金粉末系列中最重要牌号之一。

其显著的特点是合金铁含量高(≤15%),而国外同类牌号粉末的铁含量低(≤5%)。

表1列出Ni60合金成分(质量分数)与国外同类合金的比较。

牌号化学成分%硬度(HRc)备注C Cr B Si Fe Co NiNi60 1.0~0.6 17~144.5~2.54.5~3≤15 余55~62 研制12496 0.68 15.99 3.01 4.1 2.5 ――余55~62 瑞士15E 1.0 16.9 3.44 4.15 3.78 ――余60~64 美国No6 0.75 13.5 3.0 4.25 4.75 ――余56~61 美国SF60 ――16.0 3.0 4.5 4.5 ――余59~62 英国RK70 0.9 16.5 3.3 4.3 ---- ――余60~64 德国FP6M 0.6 14.0 3.0 4.5 4.5 2~1 余55~60 日本Ni60粉喷焊层硬度在HRc60左右,与渗碳、渗氮、渗硼、镀铬和某些堆焊合金等表面硬化处理后的硬度相当,并具有优良的耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化的综合性能,已被广泛用于冶金、机械、矿山、石油、化工、轻工、汽车等领域易损部件的修复和须保护,能几倍乃至几十倍地提高使用寿命,取得了显著的经济效益和社会效益。

二、Ni60粉末性能和喷焊层的性能2、1 形貌采用扫描电镜拍摄Ni60粉末形貌(见图1),表明研制的粉末球形良好、表面光洁。

在喷焊时不堵塞喷炬孔道,易控制送粉量,适宜自动喷焊操作。

2、2 显影组织经X衍射仪结合金相显微镜分析与观察,Ni60粉末颗粒剖面金相组织为灰色衬底Ni-Si固溶体,弥散分布Ni3B相。

Ni60喷焊层显微组织的观察与分析得出:喷焊层基体为白色块状的含硅镍铬固熔体相;硬质相为黑色细小点状(Cr,Fe)23C6、灰色块状Ni3B和细小白色块状CrB组成。

12496喷焊层的组织结构与Ni60相似,因其铁含量低,在白色块状大小和数量上有些差异。

多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究

多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究

多元高铝青铜优化Ni60合金涂层减摩性能的研究路阳;杨晓伟;杨效田;肖荣振;王鹏春【摘要】采用超音速等离子喷涂技术在45 #钢基体上制备高铝青铜含量分别为0、5%、10%的镍基合金/高铝青铜复合涂层.采用XRD对3组涂层的相结构进行分析,测定基体-涂层的显微硬度,并研究涂层与对磨件304不锈钢的干摩擦行为,探讨高铝青铜的加入对镍基合金涂层力学性能及摩擦学性能的影响.结果表明,随着高铝青铜的加入,涂层的显微硬度和摩擦系数明显降低.其中含10%高铝青铜的复合涂层硬度波动性趋于稳定;而高铝青铜含量为5%时,在低载荷下涂层的摩擦系数较未加高铝青铜低,随着载荷增加,摩擦系数缓慢增加,到200 N高载荷时,3种涂层的摩擦系数基本相同(约0.25),其减摩作用不再明显.较低载荷下含高铝青铜的涂层具有较低的摩损量,而高载荷下,含5%高铝青铜的涂层较其它两组涂层具有更低的磨损量,总体摩擦磨损性能优良.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)001【总页数】5页(P1097-1101)【关键词】超音速等离子喷涂;Ni60;高铝青铜;力学性能;摩擦学性能【作者】路阳;杨晓伟;杨效田;肖荣振;王鹏春【作者单位】兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG146Ni60合金粉末不仅具有良好喷涂工艺性能,而且其喷涂层具有优异的耐磨性、耐蚀性以及抗高温氧化等性能,已被广泛用于冶金、机械、矿山、石油、化工、汽车等领域易磨损部件的修复和预保护[1-2]。

Ni60自熔合金粉末的研究

Ni60自熔合金粉末的研究

分析与观察 ,Ni60 粉末颗粒剖面金相组织为 灰色衬底 Ni2Si 固溶体 ,呈碎块的白色部分为 Ni3B 相 ,见图 4 。 1. 3 物理性能
Ni60 粉末的密度 、熔点 、松装密度 、振实 密度 、流动性以及氧含量与 12496 牌号的对 比 (见表 2) 表明 ,两者数据相近 。 1. 4 氧含量
粉末中的氧含量是检验粉末质量的重要 指标之一 。氧含量高的粉末 ,喷焊层渣量多 、 表面质量差 ,因此要求粉末具有较低的氧含 量 。从表 2 可知 ,Ni60 的 20 炉试验粉的氧含
图 4 Ni60 粉末颗粒剖面铸态组织 ×800
牌号
Ni60 12496
同喷焊工艺而定 。根据实践经验得出 ,一步
法喷 焊 粉 末 粒 度 范 围 为 < 105 μm 或 < 80 μm ,两步法喷焊粉末粒度范围为 < 110~ > 44
μm 或 < 110~ > 50μm 较宜 。更为合理的粒
度分布需进一步研究 。
1. 6 粒度分布对粉末性能和喷焊层硬度的
影响
采用同一炉号 Ni60 ( < 125 μm) 粉 ,筛分
专业阀门论坛
第 12 卷 第 6 期 2002 年 12 月
粉末冶金工业
POWDER METALL URGY INDUSTRY
Vol . 12 No. Dec. 2002
6
Ni60 自熔合金粉末的研究
朱润生
(上海钢铁研究所 ,上海 200940)
摘 要 :研制的 Ni60 自熔合金粉末虽铁含量高 ( Fe ≤15 %) ,但其主要性能达到 了铁含量较低 ( Fe < 5 %) 的著名瑞士 Castolin 12496 牌号水平 ,成为国内用量最 大的自熔合金粉末牌号之一 。本文介绍了 Ni60 自熔合金及其粉末的化学成分 、 物理性能 、喷焊工艺性能 、焊层性能和应用 ,并着重介绍了粒度分布对粉末的松 装密度 、流动性 、焊层硬度的影响 。 关键词 :自熔合金 ;粉末 ;性能
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腐蚀试验内容为阳极极化曲线 (电位扫描速率 , 试验用 & # U\ (6KI 溶液 (分析纯试剂、 "$=X [ =)0) 去离子水配制) , 溶液试验温度为 &$] 。 ^&
万方数据
《金属热处理》 "$$& 年第 "% 卷第 & 期
试验用基体材料为 !" 钢, 涂层所用粘结剂由模 数大于 # $ " 的水玻璃和高温协调剂自行配置。涂层 材料为 %&’( 合金粉末, 粒度为 #(( ) *(( 目, 其化学 为: 成分 (质 量 分 数, +) ,’-., * $ "/, ! $ "0&, ! ,"12, 其余为 %&。 ( $ 3-, 涂覆前试样表面先用碱液清洗, 再用棕刚玉喷 砂。将 %&’( 合金粉末与微量粘结剂混和, 然后采用 喷涂方法将混合物直接喷涂在基体上, 烘干后进行 感应加热熔覆。试样尺寸为 !!(44 5 "((44, 所制 得涂层厚度约 ( $ ’44。对比试样 (氧6乙炔喷焊法) 所采用的合金粉末、 涂层厚度、 试样尺寸与上述方法 相同。
腐蚀电流密度大约是 # 号样的 , N ,(。显然感应熔覆 图 * 表 明 涂 层 中 的 主 要 元 素 为 %&、 -.、 12、 0&。 %&’( 涂层的抗腐蚀性明显优于氧6乙炔喷焊层。 从图 ! 可以知道, 涂层中的化合物以富含 -. 的化合 在河北沧州某机械厂, 采用感应熔覆 %&’( 粉末 物为主, 涂层中的硬质相主要是 -.J -* 和 -./。由此 涂层代替氧 6 乙炔喷焊 %&’( 粉末涂层的方法已在油 万方数据 《金属热处理》 #((* 年第 #3 卷第 * 期 !!
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图# 1&: ; # %&’( 粉末高频感应熔覆涂层 089 照片
气孔。另外, 在显微镜下对比观察发现, 冷预涂法涂 层界面白亮带较热预涂法明显, 整个涂层针条状组 织少。 图 ’ 所示为用 %&’( 粉末氧6乙炔喷焊涂层的组 织。与感应熔覆涂层相比, 氧6乙炔喷焊涂层组织中 气孔或夹渣较多, 情况严重时可能出现通孔, 如图 ’F 所示。 硬度试验结果如表 , 所示, 从表 , 硬度数据分布 来看, 在同种部位感应熔覆涂层的硬度均高于氧6乙 炔喷焊涂层的硬度, 从而具有较好的耐磨性。 !"$ 腐蚀试验分析 如图 J 所示为 , 号、 # 号试样的阳极极化曲线比 较图。表 # 是两种试样的电化学数据, 可见 , 号样的
图$ +#, - $ 表! #$%&’ !
距表面 距离 >!1 A%% E%% C%% B$% !!% !D%
"#$% 合金粉末氧&乙炔喷焊层组织 4=2’;& 90<*#8,
./0 1#)234526)5620 37 "#$% )3’5#8, (; 3:;,08&’)05;<080 感应熔覆涂层硬度和氧"乙炔喷焊涂层硬度对比 ()*+$,-.)/ )0 1$,2/’.. -/ 3)$4-/5. %6 78 -/2934-)/ 1’$4-/5 $/2 ):65’/"$3’46&’/’ .+,$6";’&2-/5
可见, 涂层的组织主要是在 %& 的固溶体上分布着 -. 的碳化物、 硼化物等硬质相。这使得涂层含有丰富 的耐磨相, 成为涂层具有良好耐磨性的基础。
图* 1&: ; *
(高频) %&’( 粉末涂层 7 射线能谱图
76.@G 2E2.:G C&K?.&FI?&>E C@?@ A>. %&’( <>BC2. D>@?&合金粉末涂层的研究
张增志! , 韩桂泉! , 付跃文! , 张伯民" , 周拥军" , 鲍卫东" (! # 中国矿业大学 (北京校区)机电工程系, 北京 !$$$%&; 沧州 河北 $’!$$$) " # 河北沧州机械厂, 摘要: 研究了用 & 种方法制备的 ()’$ 合金粉末涂层的显微组织和腐蚀特性, 其中用第 ! 种冷涂法制备预涂 层, 再经高频感应熔覆的方法比用第 " 种氧*乙炔喷涂法制备预涂层, 然后用高频感应熔覆的方法经济实用。 这两种方法所制备的涂层性能接近, 组织均匀细致, 有丰富的增强耐磨性的硬质相, 显微结构和抗腐蚀性明显 优于第 & 种用氧*乙炔喷焊制备的涂层。总之, 冷预涂加高频熔覆法优于氧*乙炔预涂加高频熔覆法, 高频感 应熔覆法优于氧*乙炔喷焊法。 关键词: 感应加热熔覆; 涂层; 冷涂 ()’$ 自熔性合金粉末; 中图分类号: %&’() 文献标识码: * 文章编号: (+$$.) $+,)-#$,’ $.-$$).-$)
"
试验方法及设备
熔覆试验方法有 & 种: 第一种是用冷预涂法制 备涂层, 然后用高频感应熔覆; 第二种是用氧*乙炔喷 涂法制备预涂层, 然后用高频感应熔覆, 试验设备为
7)1 R ! 作者简介: 张增志 (!T’U—) , 男, 河北新乐人, 博士, 副教授, 主 要从 事 新 材 料 与 表 面 工 程 研 究。联 系 电 话: !&V$!"UV&T!, $!$*’"&&!TU’ 收稿日期: "$$"*!"*!V 图! 感应熔覆设备示意图 ZH3/=6E)H :F E/ME)01 =6H3)0/ F:D )0A4HE):0 3/6E)01
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