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铜合金表面激光原位制备陶瓷颗粒增强钴基合金梯度涂层被引量：5: 2009年; 用Co基新合金粉为梯度涂层原材料,在结晶器用Cu-Cr合金表面利用激光诱导原位制备陶瓷相增强Co基合金梯度涂层。对实验制备样品涂层的组织结构与性能进行了研究。结果表明,激光制备Co基梯度涂层的工艺参数为:激光平均功率50W,频率15Hz,脉宽3ms,扫描速度4.0 mm/s,搭接率20%～25%。实验制备出了3层具有不同成分和结构的梯度涂层,梯度涂层的主要组织是α-CoCr2(Ni,O)4合金相,而Fe-Ni,Cu-Ni以固溶相的形式存存其中,梯度涂层的各个分层中原位生成的碳化物陶瓷颗粒的数量、密度郜呈现由内层到外层逐渐增大的趋势。梯度涂层的平均显微硬度由铜合金基体的94HV呈梯度递增加到了最外层的432HV,摩擦实验表明梯度涂层的最少磨耗量为0.008g,表明激光原位制备的梯度涂层具有良好的耐磨性能。; 陈岁元董江刘大亮刘常升; 关键词：原位制备陶瓷颗粒

铜合金表面激光原位制备钴基合金涂层的结构与机制被引量：3: 2009年; 以钴为主体的涂层原材料粉术中添加Ni,Cr,Fe,C,Si,W,MgO,Y2O3和纳米Al粉等形成新型合金粉末体系,在结晶器用Cu-Cr合金表面利用脉冲激光原何制备颗粒增强Co基合金涂层。应用金相显微镜、扫描和透射电镜等分析技术,对实验制备样品涂层的组织结构进行研究。结果表明,在优化了粉末成分及激光扫描工艺参数(50W,15Hz,3ms,4.0mm/s)条件下,制备出了与Cu合金基体界面冶金结合的钴基合金涂层;在涂层内部以Co-Cr-W-C为主体元素形成了细晶、高硬度的合金组织,涂层中原位生成了细小的陶瓷颗粒相,起刮了复合强化作用,而W,Cr等强碳化物在基体中析出,起到了弥散强化的作用。涂层中过渡层富Co区的出现导致了富Cu区的产生。; 董江陈岁元刘大亮刘常升; 关键词：CO基合金原位生成陶瓷颗粒

Laser cladding of Ni-based alloy on copper substrate被引量：11: 2006年; The laser cladding of Ni1015 alloy on Cu substrate was prepared by a high power continuous wave CO2 laser. Its microstructure was analyzed by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM), and X-Ray diffraction (XRD). The average microhardness of the cladding coating was Hv 280, which was almost three times of that of the Cu substrate (Hv 85). OM and SEM observations showed that the obtained coating had a smooth and uniform surface, as well as a metallurgical combination with the Cu substrate without cracks and pores at the interface. With the addition of copper into the nickel-based alloy, the differences of thermal expansion coefficient and melting point between the interlayer and cladding were reduced, which resulted in low stresses during rapid cooling. Moreover, large amount of (Cu, Ni) solid solution formed a metallurgical bonding between the cladding coating and the substrate, which also relaxed the stresses, leading to the reduction of interfacial cracks and pores after laser cladding.; Fang Liu Changsheng Liu Xingqi Tao Suiyuan Chen; 关键词：铜激光覆层镍基合金固溶体

铜板上激光熔覆制备Co-Ni-Cu梯度涂层被引量：15: 2008年; 用10 kW CO2激光器,通过优化激光快速熔覆工艺参数,先在铜合金上制备镍基韧性过渡层,再在其表层采用同步送粉工艺,在上述镍基涂层表面制备了结合良好且组织细小致密、无缺陷的钴基合金涂层,成功制备了Co-Ni-Cu梯度涂层.铜基体-镍基过渡层-钴基工作层的成分、组织和热物理性能呈现梯度分布,使熔覆过程中的热应力被缓解,完全避免了裂纹的产生.M7C3和M23C6型碳化物及钴基固溶体的形成使钴基工作层显微硬度高达655 HV,是铜合金硬度(90 HV)的7.3倍,而且从铜合金基体至镍基过渡层再到钴基工作层,显微硬度也呈梯度平缓增大,因此涂层具有无裂纹、内韧外硬的特性.; 董江刘芳陈岁元刘常升; 关键词：激光熔覆镍基合金钴基合金

新型铜基自润滑材料的制备被引量：8: 2007年; 实验设计以Cu—Ni—sn—Pb雾化合金粉末为基体，添加钨、纳米Al2O3强化相，以二硫化钼和1．5％，2．0％，2．5％，3％，4％不同质量分数石墨作为固体润滑相组成新的复合材料体系，利用粉末冶金技术制备一种新型铜基自润滑材料．应用数码显微镜、x射线衍射和显微硬度仪等分析技术，对实验样品的制备工艺、组织结构和性能进行了研究．结果表明：优化的烧结工艺为温度880～900℃，烧结时间3h；随着石墨增加使得样品的硬度和强度降低；2％石墨铜基自润滑材料的密度为6．41g／cm^3，硬度为38HV，可以初步满足低速运转条件下机械自润滑零件的应用．; 陈岁元邢蕊蕊刘常升张双定; 关键词：铜基合金自润滑固体润滑剂石墨

铜合金表面激光诱导原位反应制备Ni基合金涂层被引量：3: 2007年; 采用含有定量纳米铝粉的Ni基新合金粉为涂层原材料,利用激光诱导原位反应在Cu-Cr合金表面制备陶瓷相增强Ni基合金涂层.研究了样品涂层的结构和机理.结果表明:在优化的激光诱导原位制备工艺参数条件下,涂层与铜基体之间形成了由涂层元素和基体元素组成且晶粒细小的结合界面结构;纳米铝粉能够提供更多能量促进铜合金表面涂层的形成;涂层中原位生成了直径小于10μm的陶瓷颗粒增强的复合涂层组织结构;涂层成分中纳米铝粉和稀土氧化物的加入,减少了裂纹和孔洞缺陷的形成;表面涂层的平均显微硬度由铜合金基体表面的85 HV提高到了340 HV.; 陈岁元刘大亮刘常升刘芳; 关键词：脉冲激光纳米铝粉陶瓷相 NI基合金涂层

结晶器铜板上激光熔覆镍基合金被引量：21: 2006年; 利用5kWCO2激光器在结晶器铜板上熔覆镍基合金，并研究了熔覆层组织性能．选用与结晶器铜板成分相近的镍基自熔合金粉末Nickel—base HMSP1015—00（Ni1015），利用等离子喷涂技术在铜板上预涂Ni1015合金，然后再采用高能量密度激光进行重熔．借助OM，SEM和显微硬度计分析测定了涂层的显微组织形貌、组织成分和截面显微硬度分布情况．所得到的熔覆层表面平整均匀，与基体为冶金结合；熔覆层平均显微硬度为270HV0．05，是基体的3．2倍（85HV0．05）．确定出本实验合适的激光熔覆工艺参数：功率密度为1．58×100kW／cm^2时，扫描速度为3～4m／min．; 刘芳刘常升陶兴启陈岁元; 关键词：激光熔覆显微组织显微硬度

铜合金表面添加SiC晶须的Ni-Cu激光熔覆层被引量：9: 2009年; 用5 kW CO2激光器,通过优化激光工艺参数,在结晶器用铜合金表面预置添加SiC晶须的镍基自熔合金(Ni1015)粉,制备出表面平整、组织均匀致密、无气孔和裂纹等缺陷、与基体为冶金结合的Ni-Cu激光熔覆层.借助OM,SEM和显微硬度计等分析测定了涂层的显微组织形貌、组织成分和截面显微硬度.结果表明:添加SiC晶须的Ni-Cu涂层比单纯的Ni-Cu涂层的显微组织明显得到细化,涂层的显微硬度高出150HV左右,是铜合金基体(85 HV)的3.7倍,从而能够提高结晶器的使用性能.; 董江刘芳陈岁元刘常升; 关键词：铜 CO2激光器 SIC晶须

铜合金表面激光原位制备颗粒增强钴基合金涂层组织被引量：4: 2008年; 采用含有一定量纳米铝粉的钴基合金粉末作为涂层原材料，在结晶器用Cu—Cr合金表面利用激光搭接原位反应制备陶瓷相颗粒增强钴基合金涂层。通过金相显微镜、X射线衍射（XRD）仪、扫描电镜和显微硬度实验等分析手段对实验制备样品涂层的结构和形成机制进行了研究。结果表明，在优化了的激光制备工艺参数（电流175A，频率15Hz，脉宽3ms，速度4．0mm／s）及搭接率在20％～25％时，在Cu-Cr合金表面制备出了陶瓷相颗粒增强钻基合金涂层。Co基合金涂层和基体间形成了界面的冶金结合。涂层中原位生成了陶瓷相颗粒，最大颗粒的粒径在3μm左右，多数为细小且呈弥散分布的近似球形颗粒，起到了增强基体的作用。Co基合金的主要结晶方式是以原位生成的陶瓷相为中心，带动周围Co基合金液体结晶，反过来结晶后的合金对陶瓷相进行包裹，控制了陶瓷相的聚合，并使其弥散分布、颗粒细小化。Cu—Cr合金表面涂层的平均显微硬度由基体表面的94HV增到了300HV。; 李慧莉陈岁元刘大亮刘常升; 关键词：CO基合金原位生成陶瓷相

铜合金表面激光诱导原位反应制备颗粒增强Co基复合合金涂层被引量：6: 2008年; 以含有定量纳米Al粉的Co基新型合金为涂层的原材料,在Cu-Cr合金表面利用Nd:YAG固体激光器诱导原位反应制备陶瓷相增强Co基复合涂层。采用金相显微镜、扫描电镜和显微硬度等分析技术,对所制备样品涂层的结构和形成机制进行了研究。结果表明:通过激光诱导原位反应,在铜合金表面制备出了组织细小、界面呈冶金结合的陶瓷相增强Co基涂层;涂层的显微硬度由基体表面显微硬度HV87提高到HV426;纳米Al粉的加入为激光诱导原位反应制备Co基涂层提供内部热源,弥补了铜合金基体因导热快而带来的能量损失,充分诱导涂层内的物质发生化学反应,有利于Co基复合涂层的形成;涂层中原位生成的陶瓷相直径小于2.0μm,弥散分布在涂层中起到骨骼强化作用。; 陈岁元王建访刘常升梁京; 关键词：脉冲激光陶瓷相

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国家自然科学基金(50574020)

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