李崇桂
,
王铀
,
封小松
,
闫华
,
张培磊
,
于治水
材料热处理学报
采用普通Metco 130粉末及纳米结构Al2O3-13％ TiO2粉末通过等离子喷涂和激光重熔复合技术分别在Ti-6Al-4V合金表面制备了激光重熔涂层.采用扫描电镜(SEM)和维氏硬度计等手段观察和研究了激光重熔前后涂层的微观组织和硬度.结果表明,激光重熔后,消除了等离子喷涂涂层的层状结构,获得了致密的重熔涂层,且纳米结构重熔涂层传承了喷涂态涂层的双模态组织特征.随着扫描速度的降低,涂层表面的致密度提高.纳米结构重熔涂层的硬度为1150 HV0.3至1750 HV 0.3,比重熔之前的喷涂态涂层约提高了60％.
关键词:
等离子喷涂
,
激光重熔
,
Al2O3-TiO2涂层
,
钛合金
,
双模态组织
李崇桂
,
田伟
,
杨勇
,
王铀
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2007.z1.057
采用等离子喷涂技术在TC4钛合金表面制备了常规Metco130陶瓷涂层及纳米结构Al2O3-13wt%TiO2涂层,并利用CO2激光器对涂层进行了激光重熔,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、微区成分分析(EDAX)及维氏硬度试验研究了激光重熔前后涂层的组织性能变化.结果表明,等离子喷涂涂层与基体形成了较好的机械结合,但涂层中存在孔隙,激光重熔后,重熔层与基体形成了良好的冶金结合,其组织结构更为均匀而致密.采用谢乐公式估算了重熔后涂层中各相的平均粒径,结果表明,等离子喷涂纳米结构的涂层在激光重熔后仍然处于纳米结构.另外,选择合理的激光工艺参数,涂层的硬度得到了较大提高.
关键词:
TC4钛合金
,
等离子喷涂
,
激光重熔
,
纳米材料
刘晓鹏
,
张培磊
,
卢云龙
,
闫华
,
李崇桂
,
卢庆华
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.01.012
综述了采用激光熔覆方法制备硅化物涂层中原位生成的强化相类型、分布以及强化机理,主要分析了各种强化相强化的涂层在室温、高温条件下的摩擦磨损性能.三元Laves相作为涂层强化相的研究最多,应用较成熟,是一类理想的激光熔覆涂层强化相.σ相和Cr3Si相因自身存在严重的室温脆性,应用受到一定限制.Me5 Si3型相有突出的抗磨粒和粘着磨损的能力,其作为强化相应用到激光熔覆涂层中具有很大潜力.MeSi2型相自身的高熔点特性使其在制备高温耐磨涂层过程中得到应用.对过渡族金属与硅通过激光熔覆制得耐磨涂层的应用做出了展望.
关键词:
激光熔覆
,
硅化物
,
强化相
,
耐磨性能
李崇桂
,
于治水
,
张有凤
,
卢庆华
,
邓沛然
,
王铀
材料热处理学报
分别采用Metco 130粉末及纳米结构Al2O3-13％ TiO2可喷涂粉末通过等离子喷涂技术在Ti-6Al-4V(TC4)钛合金表面制备了喷涂态涂层,并利用CO2激光器对涂层进行了激光重熔.采用光学金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了激光重熔前后涂层的微观组织,并采用压痕法和划痕试验研究了涂层的结合状态和划痕破坏失效行为.在界面附近进行破坏性压痕试验表明,两种喷涂态涂层与基体的界面处都产生了裂纹,而激光重熔涂层与基体的界面可保持完好.划痕试验表明,重熔涂层的破坏程度明显低于喷涂态涂层,喷涂态涂层的划痕破坏形式表现为较严重的脆性断裂和剥层破坏,而重熔涂层主要为局部脆性断裂.
关键词:
钛合金
,
纳米涂层
,
等离子喷涂
,
激光重熔
,
划痕法
潘斌
,
李崇桂
,
黄旺华
,
王恩庭
,
宋晓航
,
封小松
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.016
采用预置粉末式激光熔覆法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面开展了 Al2 O3-13%(质量分数)TiO2涂层的研究。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射分析仪(XRD)和显微硬度计研究了激光熔覆熔池的特征和涂层的显微结构,分析了涂层的成分分布、相组成和显微硬度分布情况。预置粉末激光熔覆制备的 Al2 O3-13%(质量分数)TiO2涂层界面结合良好,涂层组织均匀,没有明显的裂纹和气孔。激光熔覆涂层表现出明显流线型特征,熔覆层截面分为热影响区、扩散结合区和涂层区。涂层由 Ti、AlTi3、α-Al2 O3和γ-Al2 O3等相组成。涂层的显微硬度达到1000~1300 HV0.3,比基体硬度360~390 HV0.3高2倍。
关键词:
激光熔覆
,
陶瓷涂层
,
显微组织
,
表面改性
黄旺华
,
李崇桂
,
潘斌
,
王恩廷
,
宋晓航
,
封小松
硅酸盐通报
采用预制粉末式激光熔覆法在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了纳米ZrO2-8％ Y2O3涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和光学显微镜(OM)对涂层的相组成及组织结构进行分析,同时分析了涂层的显微硬度分布情况.结果表明:在一定功率范围内,涂层气孔随激光功率增大而逐渐减少,裂纹随激光功率增大而增多;ZrO2陶瓷涂层与基体间结合良好,熔覆层微观组织结构主要以细小的树枝晶形态存在.在不同区域表现出不同的组织特征,靠近表面处晶体尺寸相对较小,呈柱状整齐排列在熔覆层表层区域;熔覆层中部主要包含块状晶及少量树枝晶;熔覆层底部主要为树枝晶,其一次品轴方向沿垂直于涂层截面方向生长;熔覆层主要由四方相(t相)ZrO2和立方相(c相)ZrO2组成;熔覆层平均硬度达到1000～ 1300 HV0.2,约为基材硬度的3.5倍.
关键词:
激光熔覆
,
氧化锆
,
微观组织
,
显微硬度
张有凤
,
李忠文
,
李崇桂
,
李军
,
于治水
材料热处理学报
采用Ti和B的混合粉末在Ti-6Al-4V基体表面激光熔覆制备TiB/Ti复合涂层.通过XRD物相分析、形貌观察和硬度测试等方法研究了激光扫描速度2 mm/s时不同激光扫描功率下原位合成的TiB/Ti复合涂层的相结构、显微结构和硬度.不同功率下制备的涂层中只有α-Ti和TiB相;扫描功率为3000W和3500W下激光熔覆层与基体结合较好;随着激光扫描功率的增加,熔覆层的平均硬度提高;扫描功率为3000W下制备的涂层硬度分布较均匀,其硬度值较基体提高了2～3倍,平均硬度值约为1000 HV.
关键词:
激光熔覆
,
复合涂层
,
显微组织
,
TiB
卢云龙
,
张培磊
,
马凯
,
于治水
,
闫华
,
李崇桂
稀有金属材料与工程
以Ni-W-Si合金为原料,利用激光合金化技术在AISI 304不锈钢表面上制备了以W5Si3的复合相为增强相的Ni-W-Si涂层,用SEM、XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分,讨论了不同W、Si含量对涂层组织和耐磨性能的影响.结果表明,涂层中析出了大量花瓣状或胞状W5Si3、CrSi2及(Fe,Ni)复合相,对提高涂层抗磨损能力有良好的增强作用;含W量较高的粉末经激光合金化后残余大量未熔W颗粒,新相以其为形核中心析出并长大形成夹心结构;涂层磨损机制主要为磨粒磨损,高强韧的W5Si3相使涂层的显微硬度显著提高(最高达10 400 MPa),并使室温干滑动摩擦磨损抗性提高了3～8倍.
关键词:
涂层
,
激光合金化
,
微观硬度
,
微观结构
金属学报
<正> 一、为纪念李薰创办和主编《金属学报》,继承并发扬他毕生致力于科技进步的业绩,特设立《金属学报》纪念李薰奖金基金.二、基金来源是乐于赞助的科研单位、高等院校、企业、团体的捐赠.基金属于专款,全部存入银行,每年支取利息,直接用于奖励.
关键词:
