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激光增材Ni-Cr-Cu表面的抑菌、耐磨性和耐腐蚀性研究

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热加工工艺 2024年

作者：江国业林芳斌中国民航大学航空工程学院中国民航大学交通科学与工程学院

改变激光扫描速率，在Q235碳钢表面激光增材Ni-Cr-Cu，并使用SEM、EDS以及显微维氏硬度计分析表面的微观组织、元素成分及硬度，用销盘式摩擦磨损试验机与电化学工作站分析耐摩性和耐蚀性，专门设计适用于测试增材表面抑菌性的试验方法... 详细信息

改变激光扫描速率，在Q235碳钢表面激光增材Ni-Cr-Cu，并使用SEM、EDS以及显微维氏硬度计分析表面的微观组织、元素成分及硬度，用销盘式摩擦磨损试验机与电化学工作站分析耐摩性和耐蚀性，专门设计适用于测试增材表面抑菌性的试验方法分析抑菌性。结果表明，各表面微观组织以树枝晶与胞状晶为主，扫描速率对晶粒饱满程度有明显影响，组织中有硬度高达1500 HV的富Cr析出相及Cu元素含量达13.21%的黑色底相；表面的硬度、耐磨性与耐蚀性均优于基体，因耐蚀性的提高，其短期的抑菌性会受到影响。在扫描速率为700 mm/min时，各性能均表现优异，其综合性能达到最好。

关键词：激光增材制造抑菌表面航煤储罐耐腐蚀耐磨性

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合金灰口铸铁气缸套组织形貌与耐磨性研究

车用发动机 2024年第1期 1-7,15页

作者：胡丰泽郭俊宝于静海军装备部山西太原030000 山西柴油机工业有限责任公司山西大同037036 大连海事大学船机修造工程交通行业重点实验室辽宁大连116026 大连市内燃机摩擦学与可靠性工程重点实验室辽宁大连116026

针对5种成分和组织的灰口铸铁气缸套,包括2种贝氏体铸铁气缸套和3种珠光体铸铁气缸套,全面分析了其成分、相组成及硬度等材料特性,将喷钼活塞环与5种合金灰口铸铁气缸套对磨,通过比较各配对副的摩擦磨损性能,获得了喷钼活塞环与5种合金... 详细信息

针对5种成分和组织的灰口铸铁气缸套,包括2种贝氏体铸铁气缸套和3种珠光体铸铁气缸套,全面分析了其成分、相组成及硬度等材料特性,将喷钼活塞环与5种合金灰口铸铁气缸套对磨,通过比较各配对副的摩擦磨损性能,获得了喷钼活塞环与5种合金灰口铸铁气缸套的匹配规律。研究结果表明:5种气缸套材料均为由硬质相、基体和石墨构成的复合耐磨结构,各组分的性能、分布及其配比,是决定耐磨性的关键因素。珠光体基体气缸套的磨损量相对稳定,气缸套与活塞环的相对磨损量正常;铸态贝氏体气缸套磨损较轻,配对活塞环的磨损量比珠光体气缸套大;贝氏体气缸套和活塞环的磨损均量很小。

关键词：合金铸铁灰口铸铁气缸套活塞环耐磨性摩擦匹配

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类金刚石自润滑涂层对粉末冶金零件耐磨性的影响

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粉末冶金技术 2024年第5期 503-509页

作者：朱烨彪陈志东郭武明包崇玺东睦新材料集团股份有限公司中国科学院宁波材料技术与工程研究所

制备了不同密度的粉末冶金铁基零件，采用超声喷丸技术对粉末冶金样品进行表面致密化处理，选择不同密度的烧结态及喷丸处理粉末冶金样品作为基体，利用物理气相沉积技术在粉末冶金零件表面沉积了类金刚石自润滑涂层，研究类金刚石涂层... 详细信息

制备了不同密度的粉末冶金铁基零件，采用超声喷丸技术对粉末冶金样品进行表面致密化处理，选择不同密度的烧结态及喷丸处理粉末冶金样品作为基体，利用物理气相沉积技术在粉末冶金零件表面沉积了类金刚石自润滑涂层，研究类金刚石涂层的结合力与摩擦学性能。结果表明：密度高的基体与涂层结合力较好，经过喷丸强化处理的基体具有更好的结合力，约为28.0 N；但是在超声喷丸处理过程中，基体表层会产生巨大的压应力，基体与涂层内的残余应力累积会导致涂层过早失效；为减小超声喷丸带来的应力累积，对喷丸处理后的样品进行退火处理，退火后基体表面和涂层之间有更高的结合力，约54.5 N。相比于裸基体，具有类金刚石涂层的样品摩擦性能大幅度提高，没有涂层保护的基体摩擦系数约为0.60，具有类金刚石涂层保护的烧结态样品摩擦系数约为0.15；与只做喷丸处理基体表面涂层的润滑性相比（摩擦系数0.13～0.17），退火处理基体表面涂层的润滑性更稳定（摩擦系数约为0.13）。

关键词：粉末冶金类金刚石自润滑涂层超声喷丸强化退火耐磨性

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铝基复合材料的力学性能及耐磨性研究

兵器材料科学与工程 2024年第2期47卷 149-154页

作者：翟瞻马明全黄河科技学院应用技术学院河南济源459000

以铝粉和镁粉为基础材料,以SiC颗粒为增强体材料,制备建筑用的铝基复合材料,研究其力学性能及耐磨性。分别在SiC的质量分数为0~32%时测试铝基复合材料的力学性能,在3~18 MPa的外载荷下摩擦不同距离时,研究复合材料的耐磨性。结果表明:Si... 详细信息

以铝粉和镁粉为基础材料,以SiC颗粒为增强体材料,制备建筑用的铝基复合材料,研究其力学性能及耐磨性。分别在SiC的质量分数为0~32%时测试铝基复合材料的力学性能,在3~18 MPa的外载荷下摩擦不同距离时,研究复合材料的耐磨性。结果表明:SiC含量较高时,复合材料中SiC团聚较明显,力学性能不佳;SiC的质量分数为8%时,铝基复合材料的硬度、抗拉强度、抗弯强度较优异;当SiC的质量分数为8%时制备的铝基复合材料在较高载荷作用下始终具有良好的耐磨性;摩擦距离越长,铝基复合材料耐磨性降低越多。

关键词：铝基复合材料力学性能耐磨性 SiC颗粒增强体材料建筑结构

基体类型对等离子熔覆含钒铁基涂层耐磨性的影响

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金属热处理 2024年第7期49卷 181-186页

作者：李百奇李婷汤文博张孟良王笑生黎文强郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001 桂林电子科技大学材料科学与工程学院广西桂林541004 河南省煤科院耐磨技术有限公司河南郑州450000

使用粉末等离子堆焊设备在Q235钢板母材上制备了“铁素体+VC颗粒”(VC_(F))和“板条马氏体+VC颗粒”(VC_(M))两种组织形态的耐磨合金涂层,并分别对VC_(F)和VC_(M)涂层的显微组织、硬度、耐磨性和磨损形貌进行观察和测试。结果表明:VC_(F... 详细信息

使用粉末等离子堆焊设备在Q235钢板母材上制备了“铁素体+VC颗粒”(VC_(F))和“板条马氏体+VC颗粒”(VC_(M))两种组织形态的耐磨合金涂层,并分别对VC_(F)和VC_(M)涂层的显微组织、硬度、耐磨性和磨损形貌进行观察和测试。结果表明:VC_(F)涂层的显微组织为硬质相颗粒分布于铁素体中,VC_(M)涂层的显微组织为硬质相颗粒分布于板条状马氏体中,且VC_(M)涂层的硬度和耐磨性均高于VC_(F)涂层,表明涂层耐磨性的高低不单取决于硬质相的数量,还和涂层基体的组织类型有着较大关系。

关键词：含钒铁基涂层耐磨性三体磨料磨损等离子熔覆

Cr_(3)C_(2)质量浓度对Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层微观结构及耐磨性的影响

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电镀与涂饰 2024年第8期43卷 18-26页

作者：陈翀宇卓健飞谢新汪镇涛何雨波王帅星杜楠南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 中国航发长江动力有限公司湖南岳阳414001

[目的]研究Cr_(3)C_(2)颗粒质量浓度对Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层结构及耐磨性的影响,以确定其最佳用量,提升Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的耐磨性。[方法]在镀钴溶液中加入不同质量分数的Cr_(3)C_(2)颗粒,采用电沉积法在GH4169合金表面制备Co-C... 详细信息

[目的]研究Cr_(3)C_(2)颗粒质量浓度对Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层结构及耐磨性的影响,以确定其最佳用量,提升Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的耐磨性。[方法]在镀钴溶液中加入不同质量分数的Cr_(3)C_(2)颗粒,采用电沉积法在GH4169合金表面制备Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层,通过扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计及材料表面性能综合测试仪分析了不同颗粒添加量时所得Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的微观形貌、颗粒复合量、显微硬度及摩擦学性能。[结果]随着镀液中Cr_(3)C_(2)质量浓度的增大,Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的颗粒分布均匀性得到改善,颗粒复合量和显微硬度增大,但Cr_(3)C_(2)颗粒过量时会给复合镀层带来负面影响。Cr_(3)C_(2)质量浓度为70 g/L时,镀层中Cr_(3)C_(2)颗粒复合量达到最高的33.49%,截面显微硬度为626 HV.01,耐磨性最佳。Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层主要发生磨粒磨损及轻微的粘着磨损。[结论]镀液中Cr_(3)C_(2)颗粒浓度显著影响着Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的结构和耐磨性,较佳的Cr_(3)C_(2)颗粒添加量为70 g/L。

关键词：钴碳化铬复合电沉积组织结构耐磨性成分

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汽车用钢表面激光熔覆AlCoCrFeNi高熵合金涂层组织及耐磨性研究

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应用激光 2024年第2期44卷 19-26页

作者：郑军武袁磊江苏省无锡交通高等职业技术学校江苏无锡214151 中国建筑第四工程局有限公司广东广州510000

为提升汽车用316不锈钢的耐磨性及硬度,在316不锈钢表面采用激光熔覆技术制备AlCoCrFeNi共晶高熵合金熔覆层。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)、显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机分别对共晶高熵合金... 详细信息

为提升汽车用316不锈钢的耐磨性及硬度,在316不锈钢表面采用激光熔覆技术制备AlCoCrFeNi共晶高熵合金熔覆层。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD)、显微硬度计、往复式摩擦磨损试验机分别对共晶高熵合金熔覆层的微观组织、相组成、晶体学特征、表面显微硬度、耐磨性及磨损机理进行分析。具体结论如下:AlCoCrFeNi共晶高熵合金涂层的相组成为FCC相和BCC相。EBSD结果表明涂层的晶粒尺寸约为15.34μm,涂层内部具有较高的位错密度。涂层的表面显微硬度为311HV±10.2HV,约为316不锈钢基体的1.7倍。强化机制为固溶强化和位错强化。涂层的摩擦系数约为0.422,比磨损率为4.52×10^(-5)mm^(3)/(N·m),均明显优于316不锈钢基体。磨损机理主要为磨粒磨损,并伴有轻微的黏着磨损。

关键词：共晶高熵合金激光熔覆耐磨性位错强化显微硬度

搅拌对Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程及镀层耐磨性的影响

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电镀与涂饰 2024年第9期43卷 26-33页

作者：刘树静汪镇涛陈翀宇卓健飞何雨波王帅星杜楠南昌航空大学科技学院江西共青城332020 南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063 中国航发长江动力有限公司湖南岳阳414001

[目的]搅拌是影响复合电沉积过程的关键因素,搅拌速率的控制对于调节复合镀层的结构和提高其耐磨性具有重要意义。[方法]通过阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试,分析了搅拌速率对Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程的影响,考察了不同搅拌速率... 详细信息

[目的]搅拌是影响复合电沉积过程的关键因素,搅拌速率的控制对于调节复合镀层的结构和提高其耐磨性具有重要意义。[方法]通过阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试,分析了搅拌速率对Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程的影响,考察了不同搅拌速率下所得Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的微观结构、Cr_(3)C_(2)颗粒复合量及耐磨性。[结果]搅拌速率较低(如270 r/min)时,镀液中Cr_(3)C_(2)颗粒传输效率不高,导致阴极表面Cr_(3)C_(2)颗粒较少,阴极极化作用较弱。搅拌速率为320~380 r/min时,Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程表现出较强的阴极极化作用和较低的双电层电容,有利于Cr_(3)C_(2)颗粒在阴极表面的吸附及其在镀层中复合量的增加。然而搅拌速率过高会导致镀层中颗粒复合量减少。搅拌速率为320 r/min时,Co-Cr_(3)C_(2)镀层的颗粒复合量最高,耐磨性最佳。[结论]搅拌主要通过促进颗粒输送和对电极表面颗粒的冲刷作用来影响电化学极化和镀层的颗粒复合量,进而改变镀层的耐磨性。

关键词：复合电沉积钴碳化铬搅拌速率微观结构耐磨性复合量

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CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的组织及耐磨性研究

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粉末冶金工业 2024年第3期34卷 91-96,113页

作者：凌宗佑广西防城港市工业和信息化局广西防城港538001

采用等离子熔覆技术在316L不锈钢表面制备了CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层。分别对CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的微观组织、相组成、元素分布及熔覆层的耐磨性进行研究。结果表明:CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的相组成为具有... 详细信息

采用等离子熔覆技术在316L不锈钢表面制备了CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层。分别对CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的微观组织、相组成、元素分布及熔覆层的耐磨性进行研究。结果表明:CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的相组成为具有面心立方结构的FCC相和Laves相组成。其中,FCC相为基体相,枝晶间处形成了Laves相。CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的显微硬度约为(510.5±14.2) HV,约为基体的2.1倍。熔覆层具有较高硬度主要是由于Nb元素的固溶强化和Laves相的弥散强化引起的。此外,CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层具有优异的耐磨性,比磨损率约为5.9×10^(-6)mm^(3)/N·m,显著优于不锈钢基体。磨粒磨损是CoFeNiCrNb_(0.5)高熵合金熔覆层的主要磨损机制。

关键词：等离子熔覆高熵合金材料 Nb 硬度耐磨性