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Cr12MoV钢表面激光熔覆WC/CoCrFeNiMo复合涂层的显微组织与耐磨性能（英文）

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Journal of Central South University 2025年第01期 49-70页

作者：刘兴毅杨霄陈祖斌果春焕李海新杨振林董涛姜风春乔竹辉 Yantai Research Institute Harbin Engineering University College of Materials Science and Chemical Engineering Harbin Engineering University Shandong Laboratory of Yantai Advanced Materials and Green Manufacturing State Key Laboratory of Solid Lubrication Lanzhou Institute of Chemical Physics Chinese Academy of Sciences

本文采用激光熔覆技术在Cr12Mo V钢表面成功制备了WC颗粒增强CoCrFeNiMo高熵合金复合涂层以提高基体耐磨性能。研究了WC含量对复合涂层显微组织演变、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明，WC/CoCrFeNiMo复合涂层中存在大量碳化物，主... 详细信息

本文采用激光熔覆技术在Cr12Mo V钢表面成功制备了WC颗粒增强CoCrFeNiMo高熵合金复合涂层以提高基体耐磨性能。研究了WC含量对复合涂层显微组织演变、显微硬度和耐磨性能的影响。结果表明，WC/CoCrFeNiMo复合涂层中存在大量碳化物，主要包括初生树枝状碳化物、共晶碳化物、未完全熔化的残余WC颗粒和沿其外围生长的块状碳化物四种类型。随着WC含量的增加，由于固溶强化和第二相强化，涂层的显微硬度逐渐提高，平均摩擦因数和平均磨损量呈下降趋势。当WC添加量为30 wt.%时，复合涂层的耐磨性能显著提高，此时显微硬度达到最高值HV0.2689.7，摩擦因数降低至最小值0.72，其磨损机制主要为剥落磨损和磨粒磨损。

关键词：激光熔覆 CoCrFeNiMo涂层 WC颗粒显微组织耐磨性能

硬质颗粒对冷喷涂2024铝合金涂层耐磨性能的影响

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材料保护 2025年第2期58卷 101-107页

作者：代雪婷宋圣强南健国营芜湖机械厂安徽芜湖241000

针对纯2024铝合金耐磨性能差、易损伤的问题,采用机械混合的方式将SiC、Al_(2)O_(3)、TiC和WC 4种不同的硬质颗粒分别与2024铝合金粉末按照相同的比例(5∶2,体积比)混合均匀,并使用冷喷涂方法制备涂层。通过SEM、显微硬度测试、结合强... 详细信息

针对纯2024铝合金耐磨性能差、易损伤的问题,采用机械混合的方式将SiC、Al_(2)O_(3)、TiC和WC 4种不同的硬质颗粒分别与2024铝合金粉末按照相同的比例(5∶2,体积比)混合均匀,并使用冷喷涂方法制备涂层。通过SEM、显微硬度测试、结合强度测试、摩擦磨损试验等方法,探究硬质颗粒对冷喷涂2024铝合金涂层耐磨性能的影响。结果显示:相比纯2024铝合金涂层,随着硬质颗粒密度的增大,涂层的硬度和结合强度均不断上升,2024Al+WC涂层的硬度提升了62.7%,达到247.8 HV_(0.05),结合强度提升了71.1%,达到60.4 MPa。摩擦磨损试验结果显示,虽然混入硬质颗粒可有效提升2024铝合金涂层的耐磨性能,大幅度降低磨损失重,但由于TiC和WC硬质颗粒的密度较大,磨粒因无法快速脱落而附着在涂层表面,加剧了2024Al+TiC和2024Al+WC涂层的磨损。2024Al+Al_(2)O_(3)涂层在不同的载荷下的磨损失重均最低。在20 N和30 N的载荷下,2024Al+Al_(2)O_(3)涂层磨损失重分别达到1.9 mg和2.4 mg,相比2024铝合金涂层分别下降了77.9%和81.1%,耐磨性能最优。

关键词：冷喷涂铝合金涂层硬质颗粒耐磨性能

激光熔覆TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层微观结构和耐磨性能研究

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铸造工程 2025年第1期49卷 20-23页

作者：赵义阳詹凤琪张传舰夏子程丁林皖西学院机械与车辆工程学院安徽六安237012

利用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层,研究了TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层的微观组织和耐磨性能。结果表明:TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层主要是由FCC固溶体、TiN和TiB相组成。弥散分布的... 详细信息

利用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层,研究了TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层的微观组织和耐磨性能。结果表明:TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层主要是由FCC固溶体、TiN和TiB相组成。弥散分布的TiB和TiN促使高熵合金涂层中粗大的树枝晶脆断为短棒状树枝晶和等轴晶,组织更加均匀细小。与FeCoCrNiMn高熵合金涂层相比,TiN-TiB增强FeCoCrNiMn高熵合金涂层的显微硬度提高了17.70%,磨损失重量降低了44.23%。

关键词：激光熔覆 FeCoCrNiMn高熵合金 TiB TiN 耐磨性能

纳米Cr_2O_3微粒对2024-T4铝合金微弧氧化膜结构及耐磨性能的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第7期46卷 2022-2027页

作者：李振伟狄士春哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001

在含有不同浓度纳米Cr_2O_3微粒的硅酸盐体系电解液中对2024-T4铝合金进行微弧氧化处理,使用SEM观察陶瓷膜的表面形貌、截面形貌、磨痕形貌。使用EDS能谱仪分析膜层中各主要成分沿截面方向的分布,使用XRD分析陶瓷膜的相结构,使用纳米压... 详细信息

在含有不同浓度纳米Cr_2O_3微粒的硅酸盐体系电解液中对2024-T4铝合金进行微弧氧化处理,使用SEM观察陶瓷膜的表面形貌、截面形貌、磨痕形貌。使用EDS能谱仪分析膜层中各主要成分沿截面方向的分布,使用XRD分析陶瓷膜的相结构,使用纳米压痕硬度计测量陶瓷膜的硬度,使用粗糙度仪测量陶瓷膜的表面粗糙度,使用摩擦磨损试验机测量陶瓷膜的摩擦系数,使用激光共聚焦显微镜测量磨痕体积,评估磨损率。结果表明:在电解液中加入纳米Cr_2O_3微粒后,制备的陶瓷膜中出现了Cr_2O_3相,电解液中纳米Cr_2O_3微粒浓度达到2.4 g/L时,陶瓷膜的硬度最高,摩擦系数最小,磨损率最低,耐磨性最好。

关键词： 2024-T4铝合金微弧氧化纳米Cr2O3 耐磨性能

Ti6Al4V合金微弧氧化对Ni-P-ZrO_2化学复合镀层结合性能和耐磨性能的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2013年第12期42卷 2427-2432页

作者：冯长杰胡水莲江鸢飞周雅南昌航空大学江西南昌330063

在Ti6Al4V合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,微弧氧化处理时间分别为15、30、60、90 min。采用扫描电镜/能谱仪、划痕试验、热震试验、显微硬度计和球盘式摩擦磨损试验机研究了微弧氧化膜结构对Ni-P-ZrO2化学复合镀层的结... 详细信息

在Ti6Al4V合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,微弧氧化处理时间分别为15、30、60、90 min。采用扫描电镜/能谱仪、划痕试验、热震试验、显微硬度计和球盘式摩擦磨损试验机研究了微弧氧化膜结构对Ni-P-ZrO2化学复合镀层的结合性能与摩擦性能的影响。结果表明:随着微弧氧化时间的增加,复合镀层的结合性能显著提高,原因是微弧氧化膜的多孔性结构及其机械锁合效应。与Ti6Al4V合金相比,微弧氧化+化学复合镀处理后的试样硬度和耐磨性显著提高,Ti6Al4V合金表现为是严重的黏着磨损,而Ni-P-ZrO2复合镀层以磨砺磨损为主。

关键词：微弧氧化 Ni-P-ZrO2化学复合镀层结合性能耐磨性能

稀土Ce对HMn64-8-5-1.5合金组织及耐磨性能的影响

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稀有金属材料与工程 2020年第3期49卷 811-818页

作者：陈少华米绪军别立夫黄国杰有研科技集团有限公司有色金属材料制备加工国家重点实验室有研工程技术研究院有限公司北京有色金属研究总院北京100088 中国铝业集团有限公司北京100082 上海理工大学上海200093

研究了稀土Ce对HMn64-8-5-1.5合金显微组织及摩擦磨损性能的影响。研究表明,稀土Ce在熔炼过程中起到脱氧、脱硫、除氢和除杂的作用,可以净化合金基体,使晶粒尺寸显著细化。摩擦磨损实验表明,稀土Ce能明显改善材料的摩擦磨损性能,添加0.2... 详细信息

研究了稀土Ce对HMn64-8-5-1.5合金显微组织及摩擦磨损性能的影响。研究表明,稀土Ce在熔炼过程中起到脱氧、脱硫、除氢和除杂的作用,可以净化合金基体,使晶粒尺寸显著细化。摩擦磨损实验表明,稀土Ce能明显改善材料的摩擦磨损性能,添加0.2%Ce (质量分数)时,较无Ce的合金磨损量减小了25%。添加0.2%Ce后,合金的主要磨损形式从严重的黏着磨损转变为磨粒磨损。结合2种摩擦磨损模型对合金的磨损机理进行了深入分析,添加稀土Ce前后合金的磨损机制发生变化的主要原因是稀土Ce能去除杂质、细化晶粒的作用,使合金本身的表面强度、极限变形值增大。

关键词：黄铜稀土显微组织耐磨性能磨损机理

电解质对钛合金微弧氧化放电方式和耐磨性能的影响

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表面技术 2023年第8期52卷 216-225,236页

作者：章浩谢凤宽刘谦陆军装甲兵学院装备保障与再制造系装备防护教研室北京100072

目的通过比较添加微量磷酸盐对放电方式的影响,表征各膜层的微观结构与成分组成,研究分析放电方式差异对膜层耐磨性能的影响。方法在3组电解液中分别进行TC4钛合金微弧氧化,以磨损率为指标判定每组的最优配比。通过扫描电子显微镜(SEM)... 详细信息

目的通过比较添加微量磷酸盐对放电方式的影响,表征各膜层的微观结构与成分组成,研究分析放电方式差异对膜层耐磨性能的影响。方法在3组电解液中分别进行TC4钛合金微弧氧化,以磨损率为指标判定每组的最优配比。通过扫描电子显微镜(SEM)观察膜层表面与截面微观形貌。使用X射线能量色散谱仪(EDS)分析膜层表面和磨损区域的元素分布情况。使用X射线衍射仪(XRD)表征膜层物相结构组成,通过维氏显微硬度计测量膜层的硬度,使用摩擦磨损试验机进行膜层摩擦学性能测试,并通过三维形貌仪分析磨痕轮廓。结果在铝酸盐电解液中添加磷酸盐电解质后会增强A、C型放电,减弱B型放电,使制得膜层的缺陷(微孔与微裂纹)明显增多,产生了较厚的疏松层,并且随着电解液中磷酸根离子的增多,放电方式进一步受影响,膜层磨损率也大幅增加。而不添加磷酸盐的20 g/L铝酸盐浓度制备的钛合金微弧氧化膜层在15 N高载荷滑动干摩擦下的摩擦系数为0.6~0.7,磨痕窄且浅,磨损率仅为基体的7.22%。结论磷酸盐电解质极易引起杂质放电,导致微弧氧化反应时B型放电显著减弱,A、C型放电大幅增加,导致膜层致密性显著降低,严重降低了微弧氧化膜层的耐磨性能。20 g/L铝酸盐电解液制备的钛合金微弧氧化膜层缺陷少、硬度高、厚度大,显著改善了高载荷下钛合金的耐磨性能。

关键词： TC4钛合金微弧氧化放电方式膜层缺陷耐磨性能

超高速激光熔覆镍基WC涂层的显微结构与耐磨性能

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金属学报 2020年第11期56卷 1530-1540页

作者：张煜娄丽艳徐庆龙李岩李长久李成新西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

采用超高速激光熔覆技术制备了镍基WC涂层,通过SEM、EDS和XRD等对比研究了超高速与低速激光熔覆镍基WC涂层的表面形貌、组织结构与耐磨性能。结果表明,相较于低速激光熔覆,超高速激光熔覆热输入更小、冷却速率更高,制备的镍基WC涂层拥... 详细信息

采用超高速激光熔覆技术制备了镍基WC涂层,通过SEM、EDS和XRD等对比研究了超高速与低速激光熔覆镍基WC涂层的表面形貌、组织结构与耐磨性能。结果表明,相较于低速激光熔覆,超高速激光熔覆热输入更小、冷却速率更高,制备的镍基WC涂层拥有更好的表面质量;同时,有效减小了基体元素对涂层的稀释,显著降低了WC颗粒的热损伤,使得涂层中碳化物的析出与孔隙生成得到抑制,WC陶瓷颗粒均匀分布,进而显著降低涂层残余应力,避免涂层中裂纹的产生;超高速激光熔覆镍基WC涂层耐磨性能更为优良,磨损机制为磨粒磨损。

关键词：超高速激光熔覆镍基WC涂层显微结构耐磨性能

TiC含量对铁基复合材料力学性能及耐磨性能的影响

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金属学报 2019年第8期55卷 1049-1057页

作者：董虎林包海萍彭建洪青海民族大学物理与电子信息工程学院

利用机械合金化(MA)和真空热压烧结(HP)的方法,以Ti粉、石墨粉和灰铸铁粉为初始原料,原位合成了TiC颗粒增强的铁基复合材料。利用XRD和FESEM (附带EDS)研究了复合材料的物相成分、微观结构和增强体的分布情况。利用密度测试仪、洛氏硬... 详细信息

利用机械合金化(MA)和真空热压烧结(HP)的方法,以Ti粉、石墨粉和灰铸铁粉为初始原料,原位合成了TiC颗粒增强的铁基复合材料。利用XRD和FESEM (附带EDS)研究了复合材料的物相成分、微观结构和增强体的分布情况。利用密度测试仪、洛氏硬度计、电子万能试验机和销-盘式两体磨料磨损试验机分别测试了复合材料的密度、硬度、压缩应力-应变和抗两体磨料磨损性能。结果表明:在70 MPa压力下于1200℃烧结60 min制备的原位TiC颗粒增强的铁基复合材料只含TiC和α-Fe,并且TiC颗粒弥散均匀分布于Fe基体中。当原位TiC的含量为40%(质量分数)时,该复合材料的综合性能最佳,其相对密度和硬度分别达到96.54%和34 HRC (未热处理);同时压缩性能也最佳,其压缩弹性模量、屈服强度、最大压缩强度和断裂应变分别为19.6 GPa、420 MPa、605 MPa和6.1%;其具有最好的耐磨性能,当载荷为1.5 kg时,其相对耐磨性是纯灰铸铁的2.67倍。

关键词：原位反应 TiC/Fe复合材料力学性能耐磨性能