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工业用激光吸光涂料配制及工艺优化

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2009.06.002

激光加工技术实现了光、机、电技术相结合,是一种先进制造技术,目前正处于向传统制造技术中许多工艺过程积极渗透的阶段.金属基体表面反光严重,在激光加工过程中造成了大量光能损失.在激光相变硬化或熔凝处理中,吸光涂料在提高光能利用率方面起到了重要作用.本文介绍了吸光涂料应具有的性能要求、成分选择及工艺选择;并利用正交试验方法对涂料配比及工艺进行了优化,得出最优涂料,并利用红外吸收光谱对试验结果进行了验证,最终确定了最优涂料.

关键词: 吸光涂料 , 正交试验 , 吸收光谱 , 激光

高铬钢激光熔凝处理后的组织与耐蚀性能

李美艳 , 王勇 , 韩彬 , 程义远 , 宋立新

材料保护

快速凝固技术是改善高铬钢表面性能的有效手段,其中激光熔凝处理最为简单经济.过去,对采用激光熔凝处理来提高材料耐蚀性的报道不多,为此,采用5 kW横流CO2激光器对高铬钢进行熔凝强化处理,借助电化学测试、扫描电镜等方法研究了高铬钢激光熔凝处理后的显微组织及耐蚀性能.结果表明:高铬钢的表面腐蚀始于碳化物与基体交界处,导致基体腐蚀严重,大量碳化物暴露于表面;激光熔凝处理明显改善了高铬钢的组织形态,使其晶粒细化,碳化物完全溶解,碳及合金元素固溶于奥氏体枝晶中,耐蚀性明显提高,腐蚀表面均匀平整.

关键词: 激光熔凝 , 高铬钢 , 显微组织 , 耐蚀性

热处理中高铬钢激光熔凝层的组织转变

李美艳 , 王勇 , 韩彬 , 宋立新 , 程义远

材料热处理学报

采用激光熔凝处理方法对高铬钢进行表面强化,然后在300～650℃区间回火处理,利用SEM、XRD和TEM等手段分析热处理对激光熔凝层组织的影响.结果表明,高铬钢激光熔凝处理后,得到的奥氏体组织中合金元素固溶度较高且晶粒细小,具有较高的回火稳定性.激光熔凝层450℃回火后硬度开始升高,560℃时达到最大值(672 HV0.2),回火温度高达650℃时硬度迅速降低.450℃回火后细小M23C6碳化物优先从过饱和奥氏体中析出,同时少量马氏体的生成使熔凝层硬度略有增加.560 ℃回火后由于M,C,和M23C6碳化物的析出、大量高硬度马氏体的生成以及位错强化的共同作用使硬度达到峰值,同时,马氏体组织中有少量的M,C渗碳体析出.650℃回火后基体完全转变为铁索体,析出大量层片状M3C渗碳体,硬度显著降低.

关键词: 高铬钢 , 激光熔凝 , 回火特性 , 固态相变

石墨加入量对激光熔覆原位合成TiC/镍基涂层裂纹敏感性的影响

赫庆坤 , 王勇 , 陶德灿 , 孟凡刚 , 程义远

机械工程材料

为降低激光熔覆原位合成TiC/镍基涂层的裂纹敏感性,利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了石墨加入量对涂层裂纹敏感性的影响.结果表明:通过降低混合粉末中石墨加入量从而减少涂层的碳含量,可以改善涂层组织,降低涂层的裂纹敏感性;当加入的石墨粉与钛粉的质量比为1:5时,可获得无裂纹涂层.

关键词: 激光熔覆 , 原位合成 , 裂纹敏感性 , 镍基涂层

激光熔凝处理高碳高铬轧辊钢的组织及硬度

李美艳 , 王勇 , 韩彬 , 韩涛 , 程义远

机械工程材料

对高碳高铬钢进行激光熔凝处理,采用XRD、OM、SEM及EPMA等分析手段对激光熔凝处理后的组织、物相组成、硬度等进行了研究.结果表明:激光熔凝处理明显改善了高铬钢中网状碳化物的分布状态,组织明显细化,熔凝层组织形态由表及里为等轴晶、树枝晶、胞状晶,显微组织为奥氏体,枝晶间析出少量碳化物;对流传质作用促使激光熔凝层中各元素宏观分布均匀,枝晶问析出细小的富含铬、钼、钒等元素的碳化物;熔凝层由于生成大量的奥氏体,硬度稍有降低,显微硬度最大值出现在热影响区,可达到759 HV.

关键词: 激光熔凝 , 高铬钢 , 显微组织 , 硬度

35CrMoA钢激光淬火-渗氮复合改性层微观组织及脆性

绳以健 , 仇性启 , 程义远 , 陈自振

复合材料学报

研究了气体渗氮层和激光淬火-渗氮层的相组成、微观结构、显微硬度及脆性。结果表明,激光淬火-渗氮白亮层中ε-Fe3N含量由14.74%增至69.45%,而脆硬的ξ-Fe2N含量由79.95%降至25.03%。表层的N含量降低,渗氮层N浓度曲线降低趋势平缓,N的总扩散通量增加,渗氮层厚度增加。激光淬火-渗氮层组织晶粒细小致密,渗碳体分布在条状下贝氏体组织中,硬度高的Cr2N颗粒数目增加,白亮层显微硬度值显著提高,渗氮层脆断的临界压力由气体渗氮层的3 N提高到激光淬火-渗氮层的6 N。

关键词: 激光淬火 , 渗氮 , 显微硬度 , 脆性 , 微观组织