国家自然科学基金(51165015)
- 作品数：12 被引量：161H指数：9
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- 相关领域：金属学及工艺电子电信机械工程理学更多>>
- Ti6Al4V合金表面激光熔覆功能复合涂层研究进展被引量：45
- 2012年
- Ti6Al4V合金表面激光熔覆功能复合涂层能显著提高合金的摩擦磨损、高温抗氧化性能。本文在总结和评述Ti6Al4V合金表面激光熔覆功能复合涂层材料体系及性能的基础上,提出了该工艺存在的不足及解决途径,并对其发展进行了展望。
- 张晓伟刘洪喜蒋业华王传琦曾维华
- 关键词：激光熔覆TI6AL4V
- 交变磁场对激光熔覆铁基复合涂层宏观形貌的影响及其微观组织演变被引量：18
- 2012年
- 通过特殊设计的电路及作用线圈制作了交变磁场发生装置,并用其研究了不同磁场强度对激光熔覆铁基涂层宏观形貌和显微组织的影响。基于电磁学及金属凝固原理,揭示了激光熔覆涂层的固化过程和磁场诱发熔覆涂层柱状树枝晶向等轴晶转变的主要机制。实验结果表明:在交变磁场作用下,熔池金属液表面产生的趋肤效应和交变电磁力使凝固后熔覆层的表面形态呈波浪式,熔高和横截面积均随磁场电流的增加而减小,但熔宽变化不大。熔池内部产生的电磁力驱动熔体流动使树枝晶熔蚀和机械折断,游离的破碎枝晶成为新的形核核心,增加了形核率,从而促使熔覆层顶部组织由树枝晶向等轴晶转变。随着磁场电流的增加,等轴晶区扩大,但涂层底部的组织变化不明显。
- 刘洪喜蔡川雄蒋业华张晓伟王传琦
- 关键词：激光熔覆交变磁场显微组织
- 回火处理对激光熔覆颗粒增强镍基复合涂层组织及耐磨性的影响被引量：11
- 2012年
- 采用优化的激光熔覆工艺在45#钢表面制备了质量良好的颗粒增强多道镍基复合Ni60CuMoW涂层。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等表征手段研究了涂层的显微组织、颗粒相分布和结构特征。根据显微硬度和盘销式干摩擦磨损实验数据,比较了回火处理前后颗粒增强激光熔覆复合涂层的显微硬度分布和耐磨性能,并就热处理对磨损机制的影响进行了分析。结果表明,激光原位制备的颗粒增强镍基复合熔覆涂层经回火处理后,距结合界面0.3～0.8mm区域范围内析出的复合碳化物和硼化物硬质颗粒结构完整、尺寸分布均匀、密度大,与基体相界面呈牢固的冶金结合。回火处理前后涂层熔覆区的显微硬度较基体分别提高了4.9倍和5.8倍;耐磨性较基体分别提高了1.1倍和2.9倍。
- 王传琦刘洪喜周荣蒋业华张晓伟
- 关键词：激光技术激光熔覆回火处理显微组织耐磨性能
- 机械振动辅助激光重熔Ni基合金TiC复合涂层微观组织研究被引量：3
- 2013年
- 采用机械振动辅助激光重熔复合改性工艺在45钢表面制备了NiCrBSi+TiC复合涂层。运用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征手段分析了涂层形貌、微观结构和相组成,并测试了复合涂层的显微硬度分布。结果表明:由于受到激光二次扫描和激振力综合作用的影响,基体相由树枝晶向胞状枝晶转变,增强相TiC等硬质颗粒分布呈现出递增趋势,占选取视场内的面积分数提高约18.2%。Ti元素扩散趋势减缓,细晶强化和弥散强化作用增强。机械振动激光重熔涂层近结合界面处显微硬度波动减缓,结合区横向显微硬度波动有效改善。
- 王传琦刘洪喜周荣蒋业华张晓伟
- 关键词：激光重熔机械振动显微硬度
- 工艺参数对不锈钢表面激光熔覆Ni基涂层组织及耐腐蚀性能的影响被引量：17
- 2012年
- 利用6kW横流CO2激光器在1Cr18Ni9Ti不锈钢表面进行了不同工艺参数下单道Ni25WC35合金粉末熔覆。分析了熔覆层的物相组成,研究了不同工艺参数对熔覆层耐腐蚀性能的影响。结果表明:熔覆层主要由(Fe,Ni)固溶体和WC原位自生成的W2C组成,同时含有CrNiFeC,Cu3.8Ni化合物和FeW3C,Ni2Si,Fe3Ni3B等硬质相。光学显微观察显示熔覆层组织均匀、致密,与基体结合良好。在5.0%NaCl饱和溶液中电化学腐蚀测量分析结果得出,随着激光功率的增加,熔覆层的耐腐蚀性能降低;随着扫描速率增加,耐腐蚀性能先增加,后降低。最高自腐蚀电位为-554.70mV,最低腐蚀电流密度为0.55μA.cm-2。综合得出,Р=3.0kW,ν=500mm.min-1的试样熔覆层耐腐蚀性能最好。
- 曾维华刘洪喜王传琦张晓伟蒋业华
- 关键词：激光熔覆镍基涂层不锈钢耐腐蚀性能
- 送粉角度对激光熔覆铁基复合涂层形状特征的影响被引量：3
- 2013年
- 通过分析激光熔覆过程中光束、粉末和熔池间的作用机理,建立了送粉式激光熔覆材料有效利用率的数学模型,在此基础上推导了送粉角度与工艺参数之间的定量关系式,并计算了不同送粉角度下的熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积。结果表明,在熔覆工艺参数不变的条件下,理论计算的熔覆材料有效利用率、熔覆层高度和横截面积均随送粉角度的增加而增大,且均高于实验检测值。激光熔覆过程中,由于粉末烧损和机械损失,使熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积随送粉角度变化出现最大值,理想送粉角度为60°。
- 蔡川雄刘洪喜张晓伟王传琦蒋业华
- 关键词：激光熔覆
- N_2和Ar气氛下激光原位合成TiN/钛基复合涂层被引量：4
- 2012年
- 分别以高纯N2和高纯Ar为保护气体,在TC4钛合金基材表面激光原位合成了TiN/钛基复合涂层。运用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和显微硬度计对复合涂层的微观结构和力学性能进行了分析,通过空气电阻炉初步测试了复合涂层的相对高温耐氧化性。结果表明,Ar气氛下原位合成的复合涂层含有较多未完全反应的Ti相,组织均匀性较差,涂层截面显微硬度分布不均;而N2气氛下的原位合成反应比较充分,原位合成复合涂层主要由TiN和Ti3Al两相组成,涂层组织均匀致密,含较多高硬度TiN相,显微硬度自基体至涂层过渡平缓,且平均显微硬度较Ar气氛下复合涂层高约40.7%,600℃和800℃的相对耐氧化性值分别是TC4基体钛合金的6.83倍和1.94倍,较Ar气氛下的复合涂层提高约17.96%和19.75%。
- 张晓伟刘洪喜蒋业华王传琦
- 关键词：TIN显微组织
- 旋转磁场辅助激光熔覆Fe60复合涂层的显微组织与性能被引量：22
- 2013年
- 为细化涂层晶粒组织,提高熔覆涂层质量,采用旋转磁场辅助激光熔覆技术在Q235钢表面制备了Fe60复合涂层。借助扫面电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征手段对涂层进行了组织结构和物相分析,利用维氏硬度计测试了激光熔覆复合涂层截面显微硬度分布,通过摩擦磨损实验研究了涂层的磨损性能。结果表明,熔覆涂层主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Fe23(C,B)6和Cr5Si组成,Cr5Si3晶粒细化且分布均匀致密。旋转磁场辅助下,涂层平均显微硬度为685HV0.5,约为无磁场涂层的1.1倍;磨损失重仅为无磁场涂层的0.66倍,耐磨性能得到明显改善。
- 刘洪喜纪升伟蒋业华张晓伟王传琦
- 关键词：激光技术激光熔覆旋转磁场显微组织
- 磁场辅助激光熔覆制备Ni60CuMoW复合涂层被引量：13
- 2012年
- 采用磁场辅助激光熔覆技术,在Q235钢表面制备了Ni60CuMoW复合涂层,借助SEM,EDS和XRD等表征手段对涂层进行了微观组织和物相分析,利用维氏硬度计测试了复合涂层截面的显微硬度分布,通过摩擦磨损实验和电化学测试系统研究了复合涂层的磨损性能和耐腐蚀性能。研究结果表明:涂层主要由γ-Ni,Cu)固溶体、硅化物和硼化物组成,Cr3Si晶粒细化且均匀致密;磁场辅助作用下,激光熔覆涂层平均显微硬度达到913HV0.5,为无磁场辅助涂层的1.5倍,磨损失重仅为无磁场涂层的36%,自腐蚀电位上升了100mV,腐蚀电流密度降低了70%,耐磨耐蚀性能得到了显著改善。
- 刘洪喜纪升伟蒋业华张晓伟王传琦
- 关键词：激光熔覆磁场力学性能
- 模具钢表面激光原位制备Ni基合金复合涂层的微结构与性能被引量：11
- 2013年
- 通过控制Ni基自熔性合金粉末中Al、Mo含量,在H13钢表面原位制备了含γ′-Ni3Al强化相的激光熔覆涂层。借助光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同熔覆层的显微组织及物相结构。结果表明,4种成分的熔覆层均呈现出平整致密、无明显缺陷的宏观特征。Ni基自熔性合金粉末中加入Al易于生成γ′-Ni3Al相,当Al含量达到一定程度后,涂层中开始出现β-NiAl相,同时Fe主要以(Fe,Cr)固溶体形式存在,(Ni,Cr)固溶体极少。加入Mo后,涂层中几乎未见β-NiAl相;Al含量较少时,Mo主要与Fe结合形成Mo-Fe金属间化合物;当Al含量增加至开始出现β-NiAl相时,Mo便与Al结合形成AlMo3。同时Mo-Fe金属间化合物的存在也导致(Fe,Cr)固溶体较同等Al含量下未加入Mo时少,(Ni,Cr)固溶体含量较未加入Al时多。涂层摩擦系数均低于基体,最高显微硬度为基体的4.3倍,抗磨性提高了3.8倍。
- 刘洪喜唐淑君蔡川雄张晓伟王传琦蒋业华
- 关键词：H13钢NI3AL
