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材料热处理学报 2017年第2期38卷 61-65页

作者：张海燕车洪艳曹睿刘国辉陈剑虹兰州理工大学有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 安泰科技股份有限公司北京100086

通过对stellite12钴基合金在700℃下进行热循环冲击试验,结合扫描电镜组织观察、能谱分析、X射线衍射相分析、硬度分析以及弯曲试验,对stellite12热循环冲击前后的组织、硬度、裂纹出现情况及折弯强度进行研究。研究发现:冲击前后Stelli... 详细信息

通过对stellite12钴基合金在700℃下进行热循环冲击试验,结合扫描电镜组织观察、能谱分析、X射线衍射相分析、硬度分析以及弯曲试验,对stellite12热循环冲击前后的组织、硬度、裂纹出现情况及折弯强度进行研究。研究发现:冲击前后stellite12钴基合金的组织和硬度并未发生较大变化,WC相的边缘出现同成分的絮状扩散物。随着热冲击次数的增多,材料出现微裂纹且微裂纹起源于边缘,并不断扩展,最终形成裂缝。而材料的折弯强度却在75次热循环冲击后大幅降低,同时统计折弯断面上热冲击过程中出现裂纹的区域所占面积比率发现:随着面积比率的增大折弯强度降低,强度大幅降低的临界面积比率为23%。

关键词： stellite12 热循环冲击裂纹折弯强度

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stellite12和stellite20涂层的耐磨性和耐腐蚀性能对比研究

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热喷涂技术 2021年第3期13卷 65-71页

作者：周志强徐健蒋永兵王开郝娇山段大军重庆川仪调节阀有限公司重庆400707 重庆大学材料科学与工程学院重庆400010

利用超音速火焰喷涂技术(High-velocity-oxy-fuel,HVOF)在F316不锈钢表面制备stellite 12和stellite 20两种钴基合金涂层,对比研究了涂层的摩擦磨损性能以及在不同浓度硫酸溶液中耐腐蚀性。采用HT2101销盘磨损试验仪,进行了摩擦磨损试... 详细信息

利用超音速火焰喷涂技术(High-velocity-oxy-fuel,HVOF)在F316不锈钢表面制备stellite 12和stellite 20两种钴基合金涂层,对比研究了涂层的摩擦磨损性能以及在不同浓度硫酸溶液中耐腐蚀性。采用HT2101销盘磨损试验仪,进行了摩擦磨损试验。利用电子探针仪(EPMA)观察涂层的微观组织形貌,WDS波谱仪分析涂层微区成分。采用三电极体系在CHI660C电化学工作站上测试stellite12和stellite20涂层在不同浓度硫酸溶液中的极化曲线,并与F316不锈钢进行对比。结果表明,HVOF工艺制备的stellite12和stellite20涂层均匀致密,无裂纹等缺陷,显微硬度分别为750 HV_(0.3)和1000 HV_(0.3);stellite 12、stellite 20涂层的摩擦系数约0.55~0.6。磨损机理主要为磨粒磨损,伴随一定的粘着磨损。stellite 12的磨损量为stellite 20的两倍。在室温条件下,两种涂层在质量分数20%和50%硫酸溶液中腐蚀电位均低于F 316的腐蚀电位,F 316具有较好的耐腐蚀性;在80%硫酸溶液中,这两种涂层的腐蚀电位均高于F 316的腐蚀腐蚀电位,F 316不锈钢耐蚀性相对较差。

关键词： HVOF stellite12 stellite20 磨损机理腐蚀电位

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激光熔覆钴基合金组织及性能研究

激光熔覆钴基合金组织及性能研究

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作者：张亮太原科技大学

学位级别：硕士

现如今,机械零件的使用寿命因其使用环境而产生影响,可靠性降低,最终导致失效,为了延长材料的使用寿命,可以对其表面进行改性处理。钴基合金具有良好的性能,尤其在抗高温、耐磨损等性能方面。stellite合金是一种已商用的钴基高温合金,... 详细信息

现如今,机械零件的使用寿命因其使用环境而产生影响,可靠性降低,最终导致失效,为了延长材料的使用寿命,可以对其表面进行改性处理。钴基合金具有良好的性能,尤其在抗高温、耐磨损等性能方面。stellite合金是一种已商用的钴基高温合金,已被广泛应用于各行各业中。本文采用激光熔覆技术在H13钢表面制备不同的stellite12复合熔覆层,并通过后处理来提高熔覆层的综合性能,这对提高材料的使用寿命、节约成本、资源等方面具有极其重要的意义。论文取得的主要研究结果如下:(1)本文优先选用CrC和WC作为增强相,向stellite12合金粉末中添加相同含量(10%)的增强相,观察熔覆层的显微组织、物相、硬度、磨损性能和腐蚀性能的变化。实验结果表明,碳化物的添加导致其显微组织由胞状晶和等轴晶向柱状枝晶和等轴枝晶转变,且晶粒变得更加细小。熔覆层物相由枝晶γ-Co、MC、MC组成,添加CrC后导致MC衍射峰强度增强,熔覆层的平均显微硬度由610 HV降至530 HV;磨损量下降28%,耐磨性得到提高,磨损机制以磨粒磨损和黏着磨损为主;腐蚀电位由-0.385 V增加到-0.264 V,腐蚀电流密度由9.269×10A/cm降至1.496×10A/cm,极化电阻增加一个数量级,耐腐蚀性提高。WC的添加则导致CoWC、MC的析出;熔覆层平均显微硬度由610 HV提高至750 HV,磨损量下降57%,磨损机理主要为磨粒磨损;耐腐蚀性未产生明显变化。(2)选择CrC粉末作为增强相,制备添加量为0%、5%、10%、15%的复合熔覆层。熔覆层XRD检测结果表明,当添加不同含量的CrC后,未产生新的物相,仅仅衍射峰位置发生变化。随着CrC的添加,熔覆层枝晶间逐渐析出黑色长条状富铬碳化物,当添加量为5%时,微观组织未产生明显变化,显微硬度降至533 HV,磨损量也未有变化;添加量为10%时,微观组织产生细化,显微硬度降至558 HV,耐磨损性能得到提高;当添加量到达15%时,晶粒产生粗化,显微硬度降至523 HV,耐磨损性降低,磨损率增加,磨损机理以黏着磨损为主。(3)对耐磨性最差的熔覆层(stellite12+15%CrC)进行1250℃/4 h固溶+950℃/12h时效的热处理。热处理后试样显微组织产生变化,析出大量分布均匀的块状碳化物,EDS扫面结果显示分别为富Cr碳化物及富W碳化物,物相分析结果表明,两种碳化物分别为MC和CoWC,除此之外,基体相由面心立方的γ-Co转为密排六方的β-Co,表面也因高温热处理生成一层耐磨损的CrO氧化膜。熔覆层的显微硬度由577.4 HV,增加到1003.3 HV,增长了1.7倍;熔覆层的磨损宽度、深度、失量及磨损率分别降低了29%、76%、92%、92%,耐磨性得到大大的提高;磨损机理为氧化磨损、疲劳磨损及少许磨粒磨损。

关键词：激光熔覆技术 stellite12 增强相磨损性能磨损机理

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