材料期刊网

等离子熔覆AlCoCrCuFeNiMnV0.2Cx高熵合金的组织结构

王智慧 , 王兴阳 , 贺定勇 , 崔丽 , 周正 , 赵秋颖

材料热处理学报

利用等离子熔覆技术在Q235钢板上制备AlCoCrCuFeNiMnV0.2Cx(x=0,0.02,0.05,0.1,0.2,摩尔比)高熵合金熔覆层,采用XRF、OM、SEM、XRD、显微硬度计等分析了熔覆层的合金成分、微观组织、物相结构以及显微硬度.结果表明,熔覆层基体组织均为典型的树枝晶结构,由FCC+ BCC固溶体组成,枝晶为BCC相,枝晶间为FCC相.当x为0.05 ～0.2时,熔覆层组织中有大量VC相在枝晶内析出,其形态多呈十字状和多边形颗粒状.由于碳的固溶强化作用和VC的析出相强化作用,随着碳含量的增加,熔覆层显微硬度呈增大的趋势,当x=0.2时,显微硬度达到572.4 HV.

关键词: 等离子熔覆 , 高熵合金 , 显微组织 , 显微硬度

硼对等离子熔覆耐磨复合板的组织性能影响

田成海 , 李惠琪 , 迟静 , 许慧 , 陆峰 , 柴禄

材料热处理学报

采用等离子表面熔覆技术,在Q235基体钢板上熔覆无硼以及含硼（其它粉末成分不变）的铁基合金涂层。利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、电子探针（EMPA）、显微硬度计对涂层的组织、相组成和显微硬度等进行分析。结果表明,含硼粉末熔覆涂层含有（Fe,Cr）7（C,B）3等硼化物相,含量比无硼粉末涂层的（Fe,Cr）7C3等碳化物相含量明显增多;并且产生了大量的共晶硼化物FeB以及少量的Fe2B,均匀弥散的分布在涂层中;在α-Fe中也有间隙固溶的硼;且随着粉末成分含硼量的增加,（Fe,Cr）7（C,B）3硼化物相含量增多,熔覆涂层的平均和最高显微硬度值也相应增加。

关键词: 等离子熔覆 , 晶格畸变 , 硼化物 , 共晶组织

等离子熔覆含亚微米碳化铌铁基耐磨合金组织与性能的研究

王智慧 , 赵雪飞 , 贺定勇 , 蒋建敏 , 赵秋颖 , 刘飞

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.07.013

采用等离子熔覆(PTA)在Q235钢上制备含亚微米碳化铌Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层,通过改变合金成分,分别设计含超细碳化铌、含共晶硼化物、含超细碳化铌+共晶硼化物、含超细碳化铌+初生Fe2B硬质相的熔覆层,研究不同尺寸硬质相对Fe-Cr-B-C-Nb熔覆层组织与性能的影响,并与市售常用Fe-Cr-C耐磨材料对比.结果表明:细小硬质相有助于改善合金冲击变形能力,含亚微米碳化铌和共晶硼化物的合金具有优良的综合性能,耐磨性为Fe-Cr-C耐磨材料的4倍多,且冲击变形能力优于Fe-Cr-C耐磨材料.

关键词: 碳化铌 , 等离子熔覆(PTA) , 亚微米 , 耐冲击性

Microstructure of a Ni Matrix Composite Coating Reinforced by In-situ TiC Particles Using Plasma Cladding

材料热处理学报

关键词:

等离子熔敷MoSi2+TiC/γ-(Ni,Fe)复合涂层显微组织及其抗高温氧化性能

张龙华 , 刘元富 , 韩云龙 , 孙广宝 , 李荣华 , 张谷令

材料热处理学报

以Ni-Mo-Si-C-Ti混合粉末为原料,利用等离子熔敷技术在Q235基材表面原位合成了以MoSi2和TiC为增强相,以γ-(Ni,Fe)为主要基体相的耐磨抗高温氧化复合涂层.利用XRD、OM、SEM、EDS分析了涂层及氧化膜的显微结构和相组成,测试了涂层在1000℃恒温氧化条件下的抗氧化性能.结果表明:涂层组织致密、细小,具有快速凝固显微组织特征,与基材呈良好的冶金结合;涂层显微组织为不规则块状初生相MoSi2和颗粒状TiC金属陶瓷初生相弥散分布于强韧性良好的γ-(Ni,Fe)过饱和固溶体基体上;涂层氧化膜主要组成相为SiO2、TiO2和少量Fe2O3,氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,复合涂层具有良好的抗高温氧化性能.

关键词: 等离子熔敷 , MoSi2 , TiC , 涂层 , 显微组织 , 抗氧化性

Ni60A+WC增强梯度涂层中WC的溶解与碳化物的析出特征

袁有录 , 李铸国

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.11.003

采用等离子熔覆工艺制备了多层Ni60A+WC增强Fe基梯度涂层,增强相Ni60A+WC比例按10％(质量分数)逐层递增,研究了梯度涂层中WC颗粒的溶解及碳化物析出.结果表明:等离子熔覆加热阶段梯度涂层各层中WC颗粒均发生溶解,溶解的特征与WC大小及其内部缺陷有关,据此可将WC的溶解分为扩散式、芯部溶解式、溃散式、及扩散-芯部溶解复合式四种类型;在等离子熔覆凝固阶段,各层均析出富W型碳化物,析出位置及形貌与Ni60A+WC在每层的熔覆量有关,随着熔覆量的增加,富W型碳化物的析出特征依次为沿晶界呈网状→颗粒状→颗粒状+块状→小块状+簇团状→大块状+等轴状析出.析出的碳化物随着Ni60A+WC熔覆量的增加而增加且在各层中分布较均匀,测得梯度涂层的宏观硬度随着层数的增加呈线性递增分布.

关键词: 等离子熔覆 , 梯度涂层 , WC溶解 , 碳化物析出

Y2O3对等离子喷焊高铬铁基涂层组织和性能的影响

李殿凯 , 李明喜 , 洪海峰

材料热处理学报

采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及磨损实验,研究了添加1％(质量分数)Y2O3对等离子喷焊高铬铸铁型铁基合金涂层组织和耐磨性的影响.结果表明,加入1％Y2O3并未改变涂层中相的组成,主要都是由面心立方的γ(Fe、Ni)固溶体和六方结构的M7C3型碳化物构成,但使γ(Fe、Ni)固溶体生长晶面由[002]转变为以[111]和[002]晶面为主.由于涂层中Y2O3的加入,稀土氧化物颗粒可作为异质形核核心,细化组织,并抑制碳化物的生长,使其弥散分布于共晶组织中,从而提高喷焊层的显微硬度和耐磨性能.

关键词: 等离子喷焊 , 铁基合金 , 稀土氧化物 , 耐磨性

等离子熔覆Fe基/Co-WC涂层的组织演变及性能

陶庆 , 王聪 , 沈承金 , 刘建阳 , 陈正 , 赖伟

稀有金属材料与工程

采用等离子熔覆技术,在Q235钢基体上熔覆添加Co-WC的Fe基粉末,制备了连续性好,无明显气孔和裂纹的Fe基/Co-WC耐磨熔覆涂层.研究了不同Co-WC含量下熔覆层的组织演变,表征了熔覆层的显微硬度分布.结果表明,随Co-WC含量增加,熔覆层组织由柱状晶逐渐向树枝晶转变,熔覆层中开始出现Fe3W3C、Fe6W6C、Co3W3C等新相.当Co-WC含量大于35％时,在熔覆层中开始出现形貌规则的鱼骨纹组织Co3W3C,该相的显微硬度HV达10.97GPa.当Co-WC含量达到50％以上时,树枝晶消失,出现大范围的规则排列、分布均匀的鱼骨纹组织.同时,随Co3W3C体积分数的增加,熔覆层显微硬度也随之增加,当Co-WC含量大于50％时,熔覆层显微硬度HV可达9.00～9.50 GPa.

关键词: 等离子熔覆 , 铁基合金 , Co-WC , 组织演变

等离子熔覆TiB2长条+TiC颗粒多尺度复合强化陶瓷涂层

王珂 , 崔洪芝 , 魏娜 , 张艳凤 , 王淑峰 , 程贵勤

材料热处理学报

以Ti、Fe、B4C为初始粉末,采用等离子熔覆的方法,在Q235低碳钢表面获得了Fe基TiB2长条、TiC颗粒等多尺度强化相的陶瓷涂层,并分析了涂层的物相组成、组织结构、显微硬度,探讨了物相、组织结构的形成过程.结果表明,涂层主要物相为TiB2、TiC、Fe2B、Fe3(C,B)和α-Fe,其中TiB2主要为长条状,长度为60 ～ 74 μm,少部分呈近六边形块状,尺寸为4～5μm,而TiC主要是不规则的多边形细小颗粒,尺寸2～3 μm,均匀地分散在涂层中,还有部分TiC呈枝晶状;涂层与基体之间存在过渡层,涂层与基体之间结合紧密,呈冶金结合;随着等离子束电流的增加,长条状的TiB2数量减少而近六边形的块状TiB2数量增加,TiC枝晶生长更加充分.因TiB2长条和细小的TiC颗粒共存,对涂层起到多尺度复合强化作用.

关键词: 等离子熔覆 , TiB2+TiC , 多尺度增强 , 复合涂层

等离子熔敷TiC/γ-（Fe,Ni）复合涂层组织与耐磨性

刘元富 , 刘秀波 , 张伟 , 杨思泽

材料热处理学报

为了提高奥氏体不锈钢的耐磨性能,扩大其应用范围,以Ti-C-Fe-Ni混合合金粉末为原料,利用等离子熔敷技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面原位合成了TiC增强耐磨复合涂层。分析了涂层的显微组织结构,测试了涂层沿层深方向的硬度分布,评价了涂层在室温干滑动磨损试验条件下的摩擦磨损性能,结果表明：等离子熔敷TiC金属陶瓷增强复合涂层显微组织细小均匀,由花瓣状和少量颗粒状TiC初生相均匀分布在TiC/γ-（Fe,Ni）共晶基体上组成,涂层与不锈钢基材之间形成了完全冶金结合,涂层平均显微硬度约790 HV,涂层在室温干滑动磨损试验条件下表现出良好的耐磨性及较低的摩擦系数。

关键词: 等离子熔敷 , TiC , 涂层 , 显微组织 , 耐磨性