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材料工程 2011年第3期39卷 50-54页

作者：王晓荣王新洪杜宝帅王承伟山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室济南250061

采用激光熔覆技术制备了Fe-Ti-V-Cr-C合金耐磨涂层。借助光学显微镜、XRD、扫描电镜、显微硬度计以及磨损试验机,研究了不同铬铁加入量对涂层组织及性能的影响。结果表明:在激光熔覆条件下,钛铁、钒铁、铬铁与石墨通过原位反应生成了稳... 详细信息

采用激光熔覆技术制备了Fe-Ti-V-Cr-C合金耐磨涂层。借助光学显微镜、XRD、扫描电镜、显微硬度计以及磨损试验机,研究了不同铬铁加入量对涂层组织及性能的影响。结果表明:在激光熔覆条件下,钛铁、钒铁、铬铁与石墨通过原位反应生成了稳定的硬质相,呈粒状或花状分布的tic-vc复合相和断续网状分布的Cr7C3陶瓷相均匀分布于涂层,显著提高了涂层的显微硬度和耐磨性。涂层硬度随铬铁加入增多而提高。当铬铁加入为12%(质量分数),涂层组织细密,在相同磨损条件下,其磨损量仅约为母材的1/7。当铬铁加入达到15%时,涂层出现粗大莱氏体组织,易导致涂层开裂。

关键词：激光熔覆 tic-vc Cr7C3 显微硬度耐磨性

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亚微纳（Ti-V）C/Fe超细晶激光熔覆层制备及其性能研究

亚微纳（Ti-V）C/Fe超细晶激光熔覆层制备及其性能研究

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作者：刘云鹏齐鲁工业大学

学位级别：硕士

实际生产中,大量待熔覆基体为钢质机械零件,综合考虑熔覆材料的线膨胀系数与性价比,铁基合金粉末拥有良好的应用前景。然而某些工况环境中单纯铁基熔覆层已不能满足使用要求,陶瓷颗粒增强铁基激光熔覆层由于可以获得理想的性能组合,近... 详细信息

实际生产中,大量待熔覆基体为钢质机械零件,综合考虑熔覆材料的线膨胀系数与性价比,铁基合金粉末拥有良好的应用前景。然而某些工况环境中单纯铁基熔覆层已不能满足使用要求,陶瓷颗粒增强铁基激光熔覆层由于可以获得理想的性能组合,近年来受到了广泛的关注。本课题以铁基激光熔覆合金粉末为研究基础,通过调控梯度合金粉末粒径和优化激光熔覆工艺参数,制备超细晶高性能熔覆层。研究增强相粒径和基体晶粒尺寸对熔覆层性能的影响规律,着重开展了熔覆层耐腐蚀相关研究。通过设置熔覆合金粉末梯度粒径和激光熔覆工艺参数制备出三种不同组织尺寸的(Ti-V)C/Fe熔覆层。熔覆层的物相均由α-Fe和少量的γ-Fe相组成,三种熔覆层中都生成了一定数量的tic和Tivc。由于熔覆层的碳化物大小和形态以及基体晶粒尺寸存在差异,熔覆层耐腐蚀性能表现不同。通过电化学试验和浸泡试验得出结论,碳化物的细化抑制了熔覆层的电偶腐蚀,从而提高了熔覆层的耐蚀性。通过激光熔覆技术制备出稀释率低、应力变形小且与基体呈冶金结合的耐磨熔覆层来提高易磨损部位的寿命。制备了微米和亚微米级(Ti-V)C作增强相的铁基复合激光熔覆层。在两个熔覆层中发现了相同的α-Fe,γ,tic和Tivc相。Fe基体的平均晶粒尺寸为3.46μm和3.37μm,显微硬度为731HV和736HV,碳化物的面积比分别为11.14%和11.02%。碳化物增强相粒径为1.95μm的熔覆层在干滑条件下的耐磨性是碳化物增强相粒径为0.49μm熔覆层的2.76倍。微米级碳化物熔覆层在摩擦磨损试验中的破坏机理是由熔覆层基体的塑性变形引起的,而亚微米碳化物熔覆层的破坏机理既涉及熔覆层基体的塑性变形,也包括由剥离碳化物引起的磨粒磨损。成功制备出了以42Cr Mo钢为基体,纳米和亚微米级tic做增强相的超细晶铁基激光熔覆层。熔覆层成形良好,无气孔、裂纹等缺陷。熔覆层组织主要由板条马氏体、残余奥氏体和tic组成。tic的粒径介于0.04-1.10μm之间,平均粒径为0.25μm。此外,98.9%的tic达到亚微米级,11.0%达到纳米级。铁基合金的平均晶粒尺寸为4.08μm,达到了超细晶级。与42Cr Mo基体相比,熔覆层硬度提高了425HV,耐蚀性提高了2.39倍。与tic物理性质相似的vc也常被用作增强相添加进复合材料中。使用梯度粒度合金粉末制备了纳米vc增强的亚微米超细晶铁基激光熔覆层。熔覆层的显微组织是颗粒状vc和板条马氏体。约95%的碳化物到纳米级,碳化物平均粒径为53 nm。约71.60%的熔覆层基体晶粒达到亚微米级,熔覆层基体的平均晶粒尺寸为0.90μm。对熔覆层性能进行测试发现,熔覆层的硬度比低碳钢高600HV,耐蚀性提高了21.60倍。在3.5wt%Na Cl溶液中进行浸泡实验的初始阶段,熔覆层的腐蚀产物由FeO和FeO组成,继续浸泡8小时后形成了仅有FeO存在的致密氧化膜。在高温氧化试验早期,熔覆层的高温氧化增重大于低碳钢的增重。在高温氧化7小时后熔覆层表面逐渐形成致密的氧化产物膜,使得熔覆层的氧化增速缓慢增加。

关键词：激光熔覆 Fe基熔覆层亚微-纳米晶耐蚀性 tic-vc

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表面改质及强化技术

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机械制造文摘（焊接分册） 2008年第1期 32-37页

槽形表面镀铬层等离子弧强化工艺规划；等离子束表面冶金（Cr，Fe）7C3／γ-Fe金属陶瓷复合涂层工艺；激光熔覆原位自生tic-vc颗粒增强Fe基金属陶瓷涂层；YPSZ等离子涂层激光重熔组织性能；TiB2对Ni基合金激光熔覆层组织与性能的影响；L... 详细信息

槽形表面镀铬层等离子弧强化工艺规划；等离子束表面冶金（Cr，Fe）7C3／γ-Fe金属陶瓷复合涂层工艺；激光熔覆原位自生tic-vc颗粒增强Fe基金属陶瓷涂层；YPSZ等离子涂层激光重熔组织性能；TiB2对Ni基合金激光熔覆层组织与性能的影响；La2O3对电火花沉积tic4涂层微观结构及抗磨性能的影响。

关键词：强化技术表面改质等离子束表面冶金金属陶瓷涂层激光熔覆层 tic-vc 涂层工艺等离子涂层

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