唐英
,
雷贻文
,
孙荣禄
,
王云山
材料热处理学报
研究了Fe-Cr-Ni-C-Si-Mo系合金的激光熔覆层经700～850℃高温处理后其微观组织的变化.采用SEM、EDS、XRD、光学显微镜、Thermo-calc热力学软件等对熔覆层的组织进行了分析.结果表明,该合金熔覆态涂层的组织主要为γ(Fe,Ni,Cr)和(Cr、Fe)7C3合金碳化物.当熔覆层的处理温度低于750℃时,其显微组织没有明显变化.经850℃的处理后,其微观组织中出现了新相(Cr、Fe)23C6,且生成的(Cr、Fe)23C6不易长大,并对其转变过程进行了研究.
关键词:
铁基合金
,
激光熔覆
,
高温处理
,
微观组织
雷贻文
,
孙荣禄
,
吴恩熙
,
唐英
稀有金属材料与工程
研究了VC/Cr3C2添加剂对WC-12Co超细硬质合金的显微组织、硬度和抗弯强度(TRS)的影响.结果表明,舍一定比例VC/Cr3C2添加剂的合金具有更均匀的微观组织和优异的力学性能.当添加剂含量(质量分数)为0.5%VC/0.2%Cr3C2时,1430℃烧结制备的WC-12Co超细硬质合金的抗弯强度达3786 MPa,硬度达91.7 HRA.VC添加剂对WC晶粒的连续长大和非连续长大的抑制作用比Cr3C2添加剂更有效.此外,当烧结温度较高时,VC/Cr3C2添加剂对WC晶粒长大的抑制效果更显著.VC和Cr3C2添加剂抑制WC晶粒长大的作用机理为:VC和Cr3C2添加剂降低了WC相在粘结相中的过饱和度,从而降低烧结温度下粘结相中WC相溶解-析出过程的驱动力,起到阻碍WC晶粒长大的作用.
关键词:
硬质合金
,
微观组织
,
晶粒长大
,
抑制机理
孙荣禄
,
牛伟
,
雷贻文
,
唐英
材料热处理学报
采用激光熔覆技术在TC4钛合金表面制备以反应合成TiB2和TiC颗粒为增强相的Ni基复合涂层,利用УТИТВ-100型销-盘摩擦磨损试验机研究了激光熔覆层在真空（10-5Pa）中的干滑动摩擦磨损性能,利用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了摩擦偶件的磨损表面形貌,讨论了激光熔覆层的磨损机制。结果表明,激光熔覆层的摩擦系数在0.25-0.5之间,明显低于TC4合金的摩擦系数（0.45-0.8）,磨损体积约为TC4合金的40%。随法向载荷和滑动速度的增加,激光熔覆层的磨损体积增加,激光熔覆层的磨损机制主要为粘着磨损和粘附转移物引起的磨粒磨损。
关键词:
激光熔覆
,
反应合成
,
TiB2-TiC/Ni复合涂层
,
摩擦磨损性能
郭永强
,
孙荣禄
,
雷贻文
,
郭喜华
材料热处理学报
采用激光熔覆技术在H13钢表面制备出原位自生TiC颗粒增强Ni基复合涂层,利用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪对熔覆层组织、成分和物相进行了分析,并测试了熔覆层显微硬度和耐磨性能.结果表明,激光熔覆层与基体呈良好的冶金结合,涂层中无裂纹、气孔等缺陷.涂层组织由γ-Ni、Cr7C3和TiC等相组成,原位自生TiC颗粒多呈菱形,尺寸在1～3μm之间,涂层显微硬度(800～1000 HV0.2)明显高于基体的显微硬度(300 HV0.2).激光熔覆层中存在颗粒强化和细晶强化等多种强化作用,显著提高了H13钢的耐磨性能.
关键词:
激光熔覆
,
原位自生
,
复合涂层
,
显微组织
,
耐磨性能
孙荣禄
,
牛伟
,
雷贻文
,
唐英
材料热处理学报
以Ni60+ Ni/MoS2混合粉末为熔覆材料,采用Nd:YAG激光器在TC4合金表面进行了激光熔覆试验,利用OM、SEM、EDS、XRD等分析了激光熔覆层的微观组织,测试了激光熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能.结果表明,在激光熔覆过程中MoS2发生了分解,分解出的S与Cr反应形成了CrxSy不定比化合物,Ni60合金中的C与基材表层熔化的Ti反应形成了TiC.反应形成的CrxSy化合物呈近球状颗粒形态,TiC呈树枝晶形态,二者均匀地分布在熔覆层中.由于TiC的硬质强化作用和CrxSy的润滑作用,激光熔覆层不仅具有较高耐磨性能,而且具有低而平稳的摩擦系数.
关键词:
钛合金
,
激光熔覆
,
原位自生
,
TiC+ CrxSy/Ni复合涂层
,
摩擦磨损性能
雷贻文
,
吴恩熙
材料科学与工艺
为了有效控制烧结过程中WC晶粒的长大,获得高强度高硬度的超细硬质合金,采用扫描电镜、拉伸机和洛氏硬度仪研究了不同质量分数及配比的VC/Cr3C2晶粒长大抑制剂和烧结温度对超细WC-12Co硬质合金的显微组织及力学性能的影响,并结合试验结果分析了超细硬质合金中VC/Cr3C2晶粒长大抑制剂的作用机理.结果表明,添加适量VC/Cr3C:晶粒长大抑制剂的超细硬质合金中WC晶粒尺寸分布集中,不存在明显的组织缺陷,合金具有细而均匀的微观组织及优异的力学性能.当晶粒长大抑制剂(质量分数)为0.2%VC/0.5%Cr3C2,1450℃烧结制备WC-12Co超细硬质合金的抗弯强度为3710 MPa,硬度(HRA)为91.5.VC/Cr3C2晶粒长大抑制剂的作用机理为:VC主要与WC反应生成(W,V)V固溶体聚集在WC/Co界面,降低WC/Co界面能,Cr3C:主要固溶在粘结相中,导致WC在粘结相中的溶解度降低,二者的综合作用减缓了粘结相中WC溶解-析出过程,从而抑制烧结过程中WC晶粒的长大.
关键词:
超细晶
,
硬质合金
,
力学性能
,
微观组织
孙荣禄
,
雷贻文
,
唐英
,
王云山
,
杨洗陈
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.05.031
采用CO2激光器在ZL102合金表面熔覆SiCp-Al基复合涂层,利用SEM和XRD等分析了激光熔覆层的微观组织,测试了激光熔覆层的硬度和磨损性能.结果表明,激光熔覆层表层呈过共晶组织形态,由针状Si、α-Al+Si共晶和少量的SiC颗粒组成,底层呈亚共晶组织形态,由α-Al树枝晶,α-Al+Si共晶和SiC颗粒组成.激光熔覆层与基材结合区组织为定向生长的树枝晶,且与基材呈联生结晶特征.激光熔覆层的硬度在220～280HV之间,显著提高了ZL102合金的耐磨性能.
关键词:
铝合金
,
激光熔覆
,
复合涂层
,
组织
,
耐磨性能
孙景
,
雷贻文
,
杜希文
,
翟琪
,
杨星
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.01.008
使脉冲激光与石墨粉在空气中相互作用,并对其氧化提纯.对产物进行的显微激光拉曼光谱(Raman)与高分辨电子显微镜(HRTEM)分析表明,产物中含大量纳米金刚石颗粒,其尺寸为5 nm左右,且具有较多的晶体缺陷和残余内应力.提出了石墨转变为金刚石纳米晶的机理:在脉冲激光产生的高温高压的条件下,具有石墨结构的原子团发生快速滑移切变,形成立方金刚石晶核,碳等离子体中高化学活性的碳粒子集团使金刚石晶核迅速长大,形成金刚石微晶.
关键词:
材料合成与加工工艺
,
石墨
,
脉冲激光
,
金刚石
孙荣禄
,
牛伟
,
雷贻文
材料热处理学报
以Al-Si共晶合金粉末为熔覆材料,在AZ91D镁合金表面进行了激光熔覆试验,利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对激光熔覆层的组织、成分和相组成进行了分析,测试了激光熔覆层的显微硬度和磨损性能。结果表明,激光熔覆层由α-Mg过饱和固溶体和Mg17Al12、Mg2Si、Al3Mg2金属间化合物等相组成,且与基材之间形成了良好的冶金结合。由于激光熔覆层中存在金属间化合物析出相强化、细晶强化和固溶强化等多种强化作用,熔覆层的硬度比AZ91D合金提高了3#4倍,磨损量比AZ91D合金降低了72%。
关键词:
激光熔覆
,
镁合金
,
Al-Si合金
,
微观组织
,
磨损性能
雷贻文
,
孙荣禄
,
唐英
材料科学与工艺
为在钛合金表面获得优质激光熔覆涂层,用有限元方法研究了激光熔覆工艺对熔池温度场分布和凝固后熔覆层组织的影响,考虑相变潜热、辐射对流散热以及温度对热物理性能的影响等因素,建立三维有限元模型模拟了Ti6Al4V合金表面激光熔覆TiC/NiCrBSi复合涂层过程中的温度场,并结合熔覆过程的温度场分布,对涂层的形貌、结合区、基体热影响区、稀释率和微观组织进行了分析和试验验证.结果表明:激光熔覆工艺参数为激光功率2500 W、扫描速度4 mm/s、光斑直径4.5 mm时,可获得无气孔、无裂纹、具有良好冶金结合和低稀释率的优质涂层;试验结果和模拟结果表现出很好的一致性,说明所建立的有限元模型能够真实准确地反映激光熔覆过程中的温度场分布.
关键词:
激光熔覆
,
复合涂层
,
有限元法
,
温度场
,
稀释率
