刘秀波
,
刘海青
,
孟祥军
,
杨茂盛
,
石世宏
,
傅戈雁
,
孙承峰
,
王明娣
,
齐龙浩
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.005
利用激光熔覆技术在0Cr18Ni9不锈钢基体上制备NiCr/Cr3C2耐磨涂层与NiCr/Cr3 C2-30％ WS2耐磨自润滑涂层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析了涂层的物相组成及显微组织.在室温、300℃和600℃下分别测试了上述涂层的干滑动摩擦学性能,并讨论其磨损机理.实验结果表明:添加WS2的熔覆涂层主要有Cr7C3、(Cr,W)C碳化物增强相、r(Fe,Ni)/Cr7C3共晶增韧相、WS2及CrS润滑相.两种涂层都随温度的升高,摩擦因数降低,而磨损率增大.在室温及300℃时,添加WS2涂层由于润滑相的作用拥有较好的减摩耐磨性能.在600℃时,由于涂层中碳化物硬质相的强度降低,两种涂层的磨损率显著增大.
关键词:
激光熔覆
,
高温耐磨复合涂层
,
固体润滑
翟永杰
,
乔世杰
,
陆小龙
,
余鹏程
,
罗晓娣
,
许雪妮
,
顾玉栊
,
刘秀波
材料热处理学报
以Ni60-hBN复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备自润滑耐磨复合涂层,将复合涂层在600℃下分别保温1h和2h以研究热处理对该复合涂层力学性能的影响,分析了热处理前后涂层的组织结构、硬度、纳米压痕和摩擦学性能的变化及其机理.结果表明:未经热处理涂层的显微硬度和γ-(Ni,Fe)固溶体的硬度分别为641.1 HV0.5和5.09 GPa,而经过1h和2h热处理涂层的显微硬度和 γ-(Ni,Fe)固溶体的硬度分别为701.2 HV0.5、7.20 GPa和652.4 HV0.5、3.77 G Pa.热处理1h涂层的摩擦系数为0.4,磨损体积为0.0130 mm3,相对未做热处理以及热处理2h涂层具有较好的耐磨减摩性能,Si3N4对磨球表面光滑,无明显塑性变形,磨损机理为轻微磨粒磨损.
关键词:
激光熔覆
,
热处理
,
纳米压痕
,
耐磨减摩
罗健
,
刘秀波
,
相占凤
,
任佳
,
刘海青
,
陈瑶
,
吴少华
,
石皋莲
材料保护
为拓宽钛合金表面耐磨自润滑复合涂层的研究领域,采用10 kW CO2激光器,在Ti-6Al-4V钛合金表面熔覆制备了4种不同WS2含量(0,10％,20％,30％)的NiCr/Cr3C2-WS2层.利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等分析了涂层组织、相组成以及磨损形貌,利用MH-5半自动显微硬度计和HT-1000型球-盘式高温摩擦磨损试验机测试了涂层的硬度和摩擦磨损性能,对比研究了4种NiCr/Cr3C2-WS2熔覆层的微观组织和在室温、载荷为6N条件下的摩擦学性能.结果表明:未添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC和α-Ti相组成,添加WS2熔覆层的组织主要是由γ-NiCrAlTi,TiC,TiWC2,α-Ti,Ti2CS和CrS相组成;未添加WS2的熔覆层的平均显微硬度最高,达到1 149 HV2N,是钛合金基体显微硬度的3.2倍.添加WS2固体自润滑剂改善了熔覆层摩擦学性能,其中添加30％ WS2的熔覆层摩擦学性能最佳.
关键词:
激光熔覆
,
NiCr/Cr3C2-WS2涂层
,
固体润滑剂WS2
,
组织结构
,
硬度
,
摩擦学性能
,
钛合金
孟祥军
,
刘秀波
,
刘海青
,
郑晨
,
孙承峰
,
王明娣
,
齐龙浩
材料热处理学报
为了研究激光熔覆NiCr/Cr3C2-WS2高温耐磨自润滑复合涂层组织的高温稳定性,对所制备的复合涂层在600℃下分别保温10 h、30 h、50 h,采用XRD、SEM、EDS等手段对热处理前后复合涂层的显微组织进行分析,并分别测试了热处理前后复合涂层的显微硬度及600℃下的滑动磨损性能.结果表明:热处理前后复合涂层物相基本相同,主要为:γ-(Fe,Ni)/Cr7C3共晶相、Cr7C3硬质相、CrS/WS2润滑相.随着保温时间的延长,由于γ-(Fe,Ni)/Cr7C3共晶相的溶解,其体积分数逐渐降低,并且保温50 h后共晶相大部分溶解,Cr7C3相出现断裂造粒现象,复合涂层的硬度有所降低.热处理对复合涂层的摩擦学性能影响不大.
关键词:
激光熔覆
,
复合涂层
,
热处理
,
显微结构
,
性能
郑晨
,
刘秀波
,
杨茂盛
,
王明娣
,
石世宏
,
傅戈雁
,
齐龙浩
材料热处理学报
为抑制WS2在激光熔覆过程中的分解,增加其与金属基体的相容性,采用化学镀的方法,在WS2粉末颗粒表面包覆一层微米级Ni-P合金,对比研究了添加包覆粉末和未包覆粉末所制备的高温自润滑耐磨复合涂层的微观组织和室温、300℃和600℃下的摩擦学性能.NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层组织主要为初生树枝状Cr7C3、共晶γ-(Fe,Ni)/Cr7C3和CrS,以及少量弥散分布的WS2；对涂层进行摩擦学实验表明,添加包覆粉末所制备的涂层摩擦学性能更佳,室温和300℃时,NiCr-Cr3C2/30％WS2(Ni-P)涂层有较低的摩擦系数,且室温、300℃和600℃时,NiCr-Cr3C2/30％ WS2(Ni-P)涂层磨损率都低于NiCr-Cr3C2/30％WS2涂层.
关键词:
激光熔覆
,
化学镀Ni-P
,
固体润滑
,
摩擦学性能
罗健
,
刘秀波
,
陆小龙
,
余鹏程
,
陈瑶
,
石皋莲
,
吴少华
材料热处理学报
以NiCr/Cr3C2-10％ CaF2(质量分数,％)复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V合金表面成功制备出了y-NiCrAlTi/TiC/CaF2高温自润滑耐磨复合涂层.为研究该复合涂层的高温稳定性,在600℃下分别对该复合涂层保温24、48、96 h,并分别研究了不同保温时间下复合涂层的物相、显微硬度、摩擦学性能的变化及其机理.结果表明:高温处理前后复合涂层物相组成基本不变,由于γ-NiCrAlTi固溶体的溶解,涂层显微硬度下降约110 HV0.3;高温处理前后涂层的摩擦系数及磨损率变化较小,在长时间高温保温情况下,涂层的组织和摩擦学性能都表现出良好的高温稳定性.
关键词:
高温耐磨性
,
复合涂层
,
组织与性能
,
高温稳定性
刘秀波
,
虞钢
,
郭建
,
张振国
,
商全义
,
谷亦杰
,
崔洪芝
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.06.027
为探索提高工程机械易损零部件服役寿命的新技术,采用等离子熔覆工艺,以Ni-Cr-C混合合金粉末为添加材料,在易损零部件用钢Q235表面形成了以初生块状金属陶瓷Cr7C3为硬质耐磨相,以强韧性良好的γ/Cr7C3共晶为基体的复合材料冶金涂层,分析了涂层的显微组织和硬度,在室温干滑动磨损条件下测试了其耐磨性.研究结果表明:涂层组织致密,硬度较高,与基体之间为完全的冶金结合,在干滑动磨损条件下具有良好的耐磨性.
关键词:
等离子熔覆
,
涂层
,
组织
,
耐磨性
刘海青
,
刘秀波
,
孟祥军
,
郑晨
,
孙承峰
,
王明娣
,
齐龙浩
材料导报
参考了较多国内外有关文献,较为系统地分析了金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层裂纹的形成机理,总结出降低裂纹倾向的方法:选择合适的激光熔覆参数；激光熔覆时对金属基体进行预热或后热处理；采用添加中间过渡层或梯度涂层的方法；在金属基体激光熔覆陶瓷基复合材料中添加增韧、增塑元素.这些方法为控制金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层的裂纹形成提供了有益参考.
关键词:
激光熔覆
,
金属基体
,
陶瓷基复合涂层
,
裂纹
,
控制
翟永杰
,
刘秀波
,
乔世杰
,
陆小龙
,
余鹏程
,
吴少华
,
石皋莲
材料保护
为了进一步提高钛合金激光熔覆层的质量,以NiCr/Cr3C2-WS2复合粉末为原料,采用激光熔覆技术在Ti6Al4V(TC4)钛合金表面制备了自润滑耐磨复合涂层,并将复合涂层在600℃下保温1h,采用扫描电镜、X射线衍射仪、摩擦磨损试验系统地分析了涂层热处理前后的组织、显微硬度和摩擦学性能的变化及其机理,研究了热处理对自润滑耐磨复合涂层性能的影响.结果表明:自润滑耐磨复合涂层的主要物相为韧性相NiTi2,增强相Cr3C2、Cr7C3 、TiC以及润滑相Ti2SC、CrS;热处理1h后涂层的显微硬度(928.8 HV5N)相对于未热处理涂层(1 076.1HV5N)略有下降;相对于未热处理涂层,热处理1h后的涂层表现出良好的耐磨减摩性能,其磨损机理为磨粒磨损.
关键词:
Ti6Al4V钛合金
,
激光熔覆层
,
热处理
,
耐磨减摩
,
自润滑
刘秀波
,
王华明
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.06.030
利用预涂NiC-Si复合粉末对TiAl合金进行激光熔覆处理,分析了涂层的显微组织及其形成机理,并讨论了显微组织与预涂合金粉末成分的关系.结果表明:涂层的显微组织由初生块状Ti5Si3相及点状γ-NiCrAl/TiSi共晶组织组成,随着预涂合金粉末中Si含量的增加,涂层中初生Ti5Si3块状相的体积分数增大,显微硬度提高,涂层与基体之间为良好的冶金结合.
关键词:
TiAl合金
,
显微组织
,
金属硅化物复合材料涂层
,
激光熔覆
