张红霞
,
王文先
,
崔泽琴
,
慕伟
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2008.02.008
在多元离子复合渗镀装置中,采用二元复合靶对Si3N4陶瓷表面进行Ni-Ti复合渗镀,实现了Si3N4陶瓷表面的合金化.采用EDS、SEM、XRD分析方法和声发射划痕试验对陶瓷表面的渗镀层进行分析,结果表明:渗镀层中含有镍、钛、铁等元素.各元素分布较为均匀,没有明显的成分聚集现象;渗镀层与Si3N4陶瓷基体界面成分过渡连续,没有微观和宏观缺陷.声发射划痕试验结果表明,渗镀层与陶瓷基体结合得较好,在100 N的最大载荷下,渗镀层没有出现剥离和崩落现象.
关键词:
多元离子
,
复合渗镀
,
Ni-Ti复合靶
,
Si3N4陶瓷
,
表面合金化
王建玲
,
王文先
,
张红霞
,
崔泽琴
,
司恩
机械工程材料
采用Nd：YAG激光器对AZ31B镁合金薄板进行激光单面焊双面成型试验，分析研究了焊接接头的组织和性能，并对母材及焊接接头的拉伸断口形貌进行了分析。结果表明：激光焊接AZ31B镁合金焊缝的晶粒与母材相比显著细化，焊接接头抗拉强度降至母材的68．5％，屈服强度降至母材的83．68％，焊缝区硬度最大值较母材提高了约31％；母材拉伸断口为准解理为主的混合型，焊接接头断口具有明显的韧性断裂特征。
关键词:
AZ31B镁合金薄板
,
Nd：YAG激光焊
,
显微硬度
,
焊接接头
崔泽琴
,
王文先
,
梁军
,
李青
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.028
利用微束等离子弧对15CrMo钢表面进行熔凝处理,研究了熔凝后各区域的组织和性能.采用光学显微镜、显微硬度仪、磨损试验机、电化学腐蚀试验等方法对各区域进行了测试分析.结果表明,经微束等离子弧熔凝处理后试样剖面由熔凝区、热影响区和基体三部分组成.15CrMo基体组织为铁素体和珠光体组织,熔凝区组织为马氏体组织,热影响区晶粒大小不一,组织不均匀.熔凝区和热影响区的显微硬度和耐磨性明显高于基体,其显微硬度值约为基体的2倍.电化学试验表明经微束等离子弧表面熔凝处理后可提高试样表面的抗腐蚀性能.
关键词:
15CrMo
,
微束等离子弧(MBPA)
,
熔凝处理
,
表面性能
王鑫
,
王文先
,
葛亚琼
,
崔泽琴
,
许并社
材料热处理学报
为了改善镁合金表面的性能,将等离子喷涂和激光重熔技术相结合,利用5 kW横流连续CO2激光器,在AZ31B镁合金表面进行了激光重熔Al-Si+ 1％ nano-Si3N4等离子喷涂复合涂层的试验研究.通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射仪分析了重熔层的组织、成分分布和重熔前后的物相及结合界面,用显微硬度仪和电化学工作站测试并对比复合涂层重熔前后的硬度和腐蚀性能.结果表明,等离子喷涂层经激光重熔后与镁基体达到了良好的冶金结合,在激光作用下,重熔层析出的金属间化合物AlN、Mg2Si及弥散的铝硅固溶体强化相有效提高了其显微硬度,最高值达到514 HV0.05,是基体的10倍.在析出强化相作用下,重熔层的耐蚀性得到明显提高,自腐蚀电流较喷涂层和镁基体降低一个数量级.
关键词:
镁合金
,
激光重熔
,
纳米Si3N4粉末
,
等离子喷涂
刘旭
,
王文先
,
崔泽琴
,
许并社
材料热处理学报
选用同一参数,激光熔覆了Fe基合金加不同含量B4C陶瓷(10％、15％、20％、25％和30％,质量分数)的复合涂层,分析比较了B4C含量对涂层显微组织、相组成、显微硬度以及耐磨性能的影响.结果表明,虽然熔覆粉末中B4C含量不同,复合涂层显微组织都是由平面状晶、胞状晶、树枝状晶和等轴晶组成,但含20％B4C涂层上部等轴晶区晶粒尺寸最小,当B.C含最达到25％及以上时涂层组织中分布着的B4C出现富集现象；不同B4C含量涂层物相都为α-Fe、Fe3B、B4C、Fe23(B,C)6和CrB等,且各组成相的含量差异不明显；不同B4C含量熔覆层显微硬度分布相同,较基材都明显提高,其中含20％B4C的熔覆层显微硬度最高达到1370 HV0.2；磨损试验表明,不同B4C含量熔覆层耐磨损性都明显优于基材,而含20％B4C熔覆层磨损量也最小.
关键词:
激光熔覆
,
B4C陶瓷
,
显微组织
,
显微硬度
,
耐磨性能
关卓森
,
王文先
,
崔泽琴
,
黎颖奇
稀有金属材料与工程
为了解决传统激光熔覆非晶方法的不足,进行了TIG熔覆+激光重熔制备非晶涂层的尝试.在对Zr65Ni10A17.5Cu17.5粉末进行TIG熔覆之后,又对熔覆层进行了激光重熔.TIG熔覆有利于与基材良好的结合、减少裂纹和气孔、有利于熔覆层成分的均匀化,激光重熔又可以提供极快的冷却速度并利于非晶的形成.随后对该涂层进行了微观组织、能谱、相组成、腐蚀性能及显微硬度的分析.整个涂层成分均匀,冶金结合良好,微观组织由晶体与非晶体组成,其中TIG熔覆+激光重熔涂层非晶体所占体积分数高于相同工艺下的传统激光熔覆层;该涂层显微硬度HV较传统激光熔覆层高1330 MPa;腐蚀电位较传统激光熔覆层高0.07 V,腐蚀电流更是降低了10倍以上.
关键词:
TIG熔覆
,
激光重熔
,
非晶
,
锆基合金
崔泽琴
,
王文先
,
曹国光
,
刘旭
,
许并社
材料热处理学报
利用5 kW横流连续CO2激光器,采用粉末预置法在Q235钢表面进行了激光熔覆铁基B4C陶瓷涂层的试验研究.通过试验,优化了工艺参数,深入分析了熔覆层的显微组织及相组成,测试了熔覆层显微硬度、耐磨损及耐腐蚀性能.结果表明,铁基B4C陶瓷复合涂层与基体达到良好的冶金结合,熔覆层组织主要是由短小柱状枝晶与细小的等轴晶组成,其组成相为α-Fe、Fe3C、Fe3(B,C)、Fe2B、CrB、Cr23C6等化合物,熔覆层中还发现未熔的B4C颗粒.与基体相比,熔覆层显微硬度显著提高,最高可达到1372 HV0.2,约为基体188 HV0.2的7倍;磨损实验表明,熔覆层与基体表面都出现了磨粒磨损特征的犁沟,熔覆层表面磨损的犁沟比基体浅且细密,熔覆层的耐磨性能显著提高.电化学测试结果也表明,熔覆层的耐腐蚀性能也得到了提高.
关键词:
激光熔覆
,
铁基B4C复合陶瓷涂层
,
显微组织
,
耐磨损性能
,
耐腐蚀性能
崔泽琴
,
王文先
,
冀晋川
,
李青
,
许并社
材料热处理学报
采用火焰喷涂的方法在15CrMo钢表面预置一层约0.4 mm厚的Ni-Cr-B-Si合金层,然后利用微束等离子弧作为热源进行重熔.通过试验深入分析了熔覆层与基材的结合界面、显微组织及成分分布情况,测试了熔覆层的显微硬度、耐磨性及抗腐蚀性等,并与基材进行了对比.结果表明,通过火焰喷涂+微束等离子弧重熔方法相结合制备的Ni-Cr-B-Si熔覆层,组织致密,界面清晰,成分过渡平缓,与基体达到良好的冶金结合;在优化工艺参数下熔覆层表面形成大量的等轴晶;由基材到熔覆层显微硬度呈阶梯分布,与基材220 HV0.025相比,熔覆层显微硬度提高到500～750 HV0.025,耐磨性也得到显著提高;电化学试验结果表明,在3.5%的NaCl腐蚀溶液中经微束等离子弧熔覆的镍基合金涂层的耐蚀性明显高于基材.
关键词:
15CrMo钢
,
微束等离子弧
,
表面熔覆
,
Ni-Cr-B-Si合金
,
组织及性能
葛亚琼
,
王文先
,
郭谡
,
崔泽琴
稀有金属
为了在镁合金表面获得远离平衡态的极端快速冷却结构,对AZ31B镁合金进行了在液氮环境下极端快速冷却的CO2激光表面重熔处理,并对该重熔层的微观结构、性能和强化机制进行了分析研究.结果表明:远离平衡态结晶凝固的镁合金表面重熔层的晶粒高度细化,且晶粒大小基本均一.重熔层主要为α-Mg,以及沿晶界析出的极少量β-Mg17Al12.极端快速冷却条件获得的远离平衡态的重熔层的强化机制主要为细晶强化、超固溶强化和位错强化.在此强化作用下重熔层的显微硬度HV提高到1400 MPa,磨损失量比空气冷却条件下的少50％,耐磨性显著提高.该重熔层的冲击断口特征显示出了塑性变形的痕迹,故该镁合金表面的塑性和韧性也得到了改善.
关键词:
镁合金
,
激光重熔
,
非平衡
,
组织
,
性能
