岑虎
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王云山
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雷剑波
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刘少军
,
孟庆若
材料保护
目前,管材表面的高频感应熔覆主要集中于试验方面,缺乏理论研究.对锅炉管壁在不同熔覆电流下高频感应熔覆NiCrSiB层的温度场进行了数值模拟,基于感应加热原理进行了有限元分析,并加以试验验证.采用金相显微镜、扫描电镜以及能谱仪对熔覆层的显微组织与成分进行了分析;采用硬度计及王水腐蚀分别测试了熔覆层的硬度及耐蚀性能.结果表明:在250 kHz时,熔覆电流越大,感应加热效率越高,感应加热结束时管内外壁的温差越大,管基体受到的热损伤越小;基体中的Mo元素向熔覆层扩散,熔覆层中的Si元素向基体渗透,过渡区Ni,Cr元素的含量相对熔覆层中的明显减少;熔覆频率为250 kHz,熔覆电流取830 A时,熔覆层和基体过渡区有明显锯齿状的白亮带产生,基体和熔覆层呈冶金结合,熔覆层金相组织为奥氏体+碳化物共晶,具有良好的耐蚀性能,平均硬度为323 HV,是基体的1.79倍.
关键词:
高频感应熔覆
,
NiCrSiB熔覆层
,
锅炉管
,
熔覆温度场数值模拟
,
耐蚀性能
赵冬梅
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雷剑波
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王植
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孙亚娟
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方艳
,
王云山
材料热处理学报
利用3 kW高功率半导体激光器,在45钢基体上制备不同含量的FeCr基Ni包B4C复合涂层(10％ ～50％,质量分数),分别用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及摩擦磨损机对熔覆层的显微组织、成分分布、物相及耐磨性进行研究.结果表明:熔覆层与基体结合区组织为垂直于基体的胞状晶,中部为较粗大的柱状晶,上部为细小无方向的树枝晶;添加量为10％和20％的Ni包B4C时熔覆层的主要物相是αwe、CrB、Cr23 C6、B4C;添加量为30％ ～ 50％的Ni包B4C时熔覆层的主要物相是α-Fe、CrB、C r23C6、B4C、(Fe,Ni)、Fe23(C,B)6、(Fe,Ni)23C6,同时还发现了未熔的B4C陶瓷颗粒;含量为30％时熔覆层显微硬度最高,可以达到1261HV,约为基体(120 HV)的10倍,耐磨性能是基体45钢的41倍.
关键词:
激光技术
,
激光熔覆
,
镍包碳化硼
,
显微组织
顾振杰
,
雷剑波
,
赵冬梅
,
郭津博
,
周圣丰
材料热处理学报
利用3 kW高功率半导体激光器,在304钢基体上制备不同含量Ni基Ni包B4C复合陶瓷涂层,分别用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计及摩擦磨损试验机对熔覆层的显微组织、物相、硬度及耐磨性进行研究.结果表明:熔覆层主要由y-Ni固溶体、B4C、Fe3B、Ni4B3、Cr5B3、CrB、Cr3C2、Cr2Ni3等物相组成;熔覆层底部晶粒以近似垂直于基体界面的细小树枝晶的形态生长的,中部以一定方向柱状晶和树枝晶存在,上部是杂乱无章的等轴枝晶;Ni包B4C含量为40％时,熔覆层组织均匀致密、晶粒细小,与基体冶金结合,显微硬度最高1261 HV,是基体的5.7倍,耐磨性也相对较好,是基体的12倍.
关键词:
激光熔覆
,
Ni包B4C
,
陶瓷涂层
,
组织性能
周圣丰
,
雷剑波
,
熊征
,
郭津波
,
顾振杰
,
潘洪波
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64452-7
为了给铜－铁合金选择合适的化学成分以及建立材料－显微组织－性能之间的关系，研究了铁含量对激光－感应复合快速熔覆铜－铁基复合涂层显微组织与性能的影响。采用扫描电镜、X 射线衍射仪与能量衍射谱测试了复合涂层的显微组织，采用显微硬度评估复合涂层的力学性能。结果表明：当铜－铁粉末中的铁含量较低时，复合涂层具有富铁等轴枝晶的生长特征，并且镶嵌于富铜基体内；随着铁含量的增加，富铁颗粒弥散分布于富铜基体内；随着铁含量的进一步增加，大量富铜颗粒弥散分布于富铁基体的树枝晶间。因此，随着铜－铁粉末内铁含量的增加，复合涂层的平均显微硬度逐渐增加，且 Cu14.5Fe83Si2C0.5涂层的显微硬度是基材的两倍多。
关键词:
复合涂层
,
激光-感应复合快速熔覆
,
铜-铁合金
,
液相分离
,
显微组织
,
力学性能
