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激光熔覆TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层对304不锈钢轴承耐磨与耐蚀性能的影响
1
作者 李智丽 叶喜聪 +1 位作者 张林 马存庆 《表面技术》 北大核心 2026年第4期52-63,共12页
目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行... 目的采用激光熔覆技术在304不锈钢轴承表面制备TiB2–Cr3C2复合涂层,系统比较三种不同配比涂层(T5C15-304,T10C10-304,T15C5-304)的耐磨与耐蚀性能。方法利用激光熔覆技术制备复合涂层,并通过XRD、SEM/EDS对涂层物相组成与显微组织进行分析;采用显微硬度、摩擦磨损和电化学极化测试系统评估涂层的力学与电化学性能。结果涂层主要由Cr_(3)C_(2)、TiB_(2)、Fe_(2)B、TiC和Cr_(2)O_(3)构成。T10C10-304组织致密无裂纹;显微硬度测试表明,T10C10-304峰值硬度为821HV,为基体(301HV)的2.73倍。摩擦磨损试验显示,T10C10-304平均摩擦系数(0.219)和磨损率(2.52×10^(−7)mm^(3)·N^(−1)·m^(−1))最低,相较基体分别降低约39%和63%。电化学测试结果表明,T10C10-304耐蚀性最佳,其腐蚀电流密度最低(1.6μA/cm^(2)),腐蚀电位最高(−288 mV),极化电阻高(305320Ω·cm^(2))。结论TiB_(2)与Cr_(3)C_(2)质量分数各10%的T10C10-304涂层在兼具高硬度、低摩擦与良好耐蚀性方面表现突出,为化工轴承表面强化提供了可行且可靠的技术路径。 展开更多
关键词 激光熔覆 TiB_(2)-Cr_(3)C_(2)合金涂层 304不锈钢 耐磨性 耐腐蚀性
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PtAl+NiCoCrAlY复合涂层的制备及高温氧化行为研究
2
作者 王玉江 张兴功 +2 位作者 邓鹏 张小锋 尹斌 《材料研究与应用》 2026年第1期16-26,共11页
采用电镀、渗铝、低压等离子喷涂工艺,在镍基单晶高温合金基体上制备单层NiCoCrAlY涂层和PtAl+NiCoCrAlY复合涂层,通过XRD、SEM和EDS方法表征涂层的物相组成、表截面形貌和成分,同时还研究了两种涂层在1100℃下的循环氧化行为。结果表明... 采用电镀、渗铝、低压等离子喷涂工艺,在镍基单晶高温合金基体上制备单层NiCoCrAlY涂层和PtAl+NiCoCrAlY复合涂层,通过XRD、SEM和EDS方法表征涂层的物相组成、表截面形貌和成分,同时还研究了两种涂层在1100℃下的循环氧化行为。结果表明,喷涂后涂层与基体结合良好。单层NiCoCrAlY涂层主要为γ/γ'相,而PtAl+NiCoCrAlY复合涂层外层主要为γ/γ'相,内层呈现上层OZ+下层IDZ的双层结构,其中OZ为β-(Ni,Pt)Al相,IDZ则由β相和难熔沉淀相组成。在1100℃循环氧化过程中,单层NiCoCrAlY涂层形成的双层氧化膜由较厚的上层(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物层和较薄的下层Al_(2)O_(3)膜构成,随着氧化时间增加涂层中Al消耗加剧,导致其抗氧化性下降。而PtAl+NiCoCrAlY复合涂层形成的双层氧化膜由连续且厚度更厚的Al_(2)O_(3)膜和薄且不连续的上层(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物层构成,由于Al_(2)O_(3)膜的抗氧化性强于(Ni,Co)(Cr,Al)_(2)O_(4)尖晶石氧化物,因此复合涂层表现出更优异的抗氧化能力。经300次循环氧化后,单层NiCoCrAlY涂层表面的Al_(2)O_(3)膜几乎被尖晶石混合氧化物覆盖,而复合涂层的Al_(2)O_(3)膜表面还存在大片未被尖晶石混合氧化物覆盖的区域,表明单层NiCoCrAlY涂层的氧化膜抗氧化性较差。此外,单层NiCoCrAlY涂层的β析出相区域退化到涂层下半部分,使涂层与基体发生互扩散,形成了互扩散区和二次反应区;复合涂层中NiCoCrAlY层与PtAl层互扩散不明显,但在PtAl层的IDZ层中出现了相变,且在IDZ下面出现了二次反应区。由于复合涂层的PtAl层保留了大量的Al元素,这有利于高温抗氧化性,因此复合涂层高温抗氧化性能优于单层NiCoCrAlY涂层。 展开更多
关键词 PtAl涂层 NICOCRALY涂层 复合涂层 低压等离子喷涂 双层氧化膜 尖晶石 循环氧化 互扩散
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电参数调控TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的研究
3
作者 王晟 张亚利 +4 位作者 刘昊明 刘昱畅 王浩旭 马颖 李元东 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第1期184-192,共9页
采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影... 采用极差分析法研究电参数(电压、脉冲频率、占空比和处理时间)对TC4钛合金微弧氧化膜层耐蚀性的共同影响,进而探寻影响膜层耐蚀性的电参数显著性关系和最佳因素水平组合。同时结合膜层形貌和物相组成进一步探讨电参数对膜层耐蚀性的影响机制并建立回归方程,以此来实现通过电参数对微弧氧化膜层耐蚀性的调控。结果表明:占空比对膜层电化学耐蚀性影响的显著性最高,其次是脉冲频率和电压,处理时间对其影响较小。占空比和脉冲频率通过改变燃弧放电时间和熄弧冷却时间来影响膜层结构和性能,增加电压、占空比、处理时间或降低脉冲频率可使电源输出功率增加,导致膜层厚度增加、微孔孔径增大、致密度降低,膜层中Al2TiO5的生成效率更高,电化学耐蚀性能随之降低。通过相关系数法检验可知:所建立回归方程的因变量与自变量之间具有高度相关性,可以为钛合金微弧氧化膜的性能调控提供理论支持和预测方法。 展开更多
关键词 TC4钛合金 微弧氧化 电参数 耐蚀性 回归分析
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时效工艺对Mg-Gd-Y-Zr合金/纯Al涂层界面扩散行为及微观组织的影响
4
作者 刘小钰 严红革 +3 位作者 陈吉华 王群 夏伟军 苏斌 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期207-215,共9页
采用冷喷涂技术在GWK61(Mg-6.0Gd-1.0Y-0.4Zr)稀土耐热镁合金表面制备了纯Al涂层,研究了时效工艺对GWK61镁合金与冷喷涂纯Al涂层的界面扩散行为及微观组织的影响。结果表明:在时效处理过程中GWK61合金与Al涂层间发生了界面扩散反应,形... 采用冷喷涂技术在GWK61(Mg-6.0Gd-1.0Y-0.4Zr)稀土耐热镁合金表面制备了纯Al涂层,研究了时效工艺对GWK61镁合金与冷喷涂纯Al涂层的界面扩散行为及微观组织的影响。结果表明:在时效处理过程中GWK61合金与Al涂层间发生了界面扩散反应,形成了金属间化合物(IMC)层,靠近GWK61合金一侧形成的是Mg_(17)Al_(12)(γ相),靠近Al涂层一侧形成的是Al_(3)Mg_(2)(β相),其厚度均随时效温度的升高和时效时间的延长而增大;在175℃时效96 h后β相和γ相的厚度分别为1.7和0.9μm,在190℃时效96 h后的厚度分别为2.8和1.3μm;β相的生长速率高于γ相,两者的生长都遵循抛物线定律;在时效处理过程中Al涂层发生了静态再结晶,位错密度显著降低,这有利于提高其耐腐蚀性。 展开更多
关键词 MG-GD-Y-ZR合金 冷喷涂 纯铝涂层 时效处理 抛物线定律 静态再结晶
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等离子喷涂Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)强化聚四氟乙烯不粘涂层的制备及其性能研究
5
作者 曹达华 高岩 +4 位作者 雒晓涛 申继豪 程志喜 万鹏 李洪伟 《表面技术》 北大核心 2026年第3期252-261,共10页
目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE... 目的针对传统不粘涂层耐磨性差、表面磨损后疏水性快速衰减等问题,提出一种离散Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)(AT40)陶瓷凸起结构强化的聚四氟乙烯(PTFE)耐磨不粘涂层结构设计,在摩擦磨损中,通过高硬度的陶瓷凸起对摩擦副的支撑作用,避免PTFE被快速磨除,以提高不粘涂层的耐磨性。方法首先,采用等离子喷涂半熔化粒子沉积具有高表面粗糙度的AT40陶瓷涂层;其次,采用PTFE填充AT40陶瓷涂层表面半熔化粒子凸起间的空隙,获得复合涂层。研究喷涂距离对AT40涂层表面结构的影响,揭示AT40涂层表面粗糙度对复合涂层耐磨性能及持久不粘性能的影响规律。结果当喷涂距离从40mm分别提高到80、120、150mm时,等离子喷涂AT40陶瓷涂层的表面粗糙度先减小后增加,在喷涂距离为40mm时,粗糙度Ra最高,为19.3μm,R_(z)为220.4μm。将该条件下制备的AT40陶瓷涂层表面涂覆PTFE面层后,在摩擦磨损25000周后依然能够保持不粘性能,相较于传统的PTFE不粘涂层提升了约4倍。结论大气等离子喷涂的高粗糙度AT40陶瓷底层与PTFE面层的复合耐磨不粘涂层具有优异的耐磨性能和持久的不粘性能,可大幅提升不粘烹饪器皿的使用寿命。 展开更多
关键词 等离子喷涂 Al_(2)O_(3)-40%TiO_(2)/PTFE复合涂层 表面微凸结构 耐磨性 疏水性
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热障涂层高灵敏YAG:xCe荧光应力响应单元的构筑及其应力响应机理
6
作者 成波 丁呈云 +7 位作者 白易博 楚倩倩 任鲲鹏 郑光彬 侯东 张辛健 安国升 李文生 《表面技术》 北大核心 2026年第3期52-60,95,共10页
目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧... 目的热障涂层高温服役过程中产生的残余应力是导致其失效的关键因素,开发高灵敏度的无损检测技术对于评估涂层可靠性至关重要。本研究通过构筑不同体系耐高温YAG:x Ce荧光应力响应单元提高热障涂层残余应力检测灵敏度。方法采用真空烧结法构筑了不同浓度Ce^(3+)掺杂的Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG:x Ce,x=0.03、0.06、0.08、0.12)荧光应力响应单元复合粉末。利用大气等离子喷涂将所获得的复合粉末制备成系列YAG:x Ce热障涂层陶瓷层。研究Ce^(3+)掺杂浓度对复合粉末及涂层荧光性能的影响,通过密度泛函理论计算研究了不同Ce^(3+)掺杂浓度与荧光应力之间的关系。结果所制备的系列YAG:x Ce涂层具有良好的高温稳定性,涂层荧光强度随Ce^(3+)掺杂浓度呈先增大后减小趋势,浓度为0.08%时,对应最大荧光峰位移。结论成功构筑了系列YAG:x Ce荧光应力响应单元,并明确了其发光效率与应力响应特性可通过掺杂浓度进行有效调控;阐明了掺杂浓度-晶格微变-荧光压谱效应之间的构效关系,为实现热障涂层内部应力状态的高灵敏、无损原位监测提供了重要的材料体系与理论依据,对新一代航空发动机热障涂层的健康监测与寿命预测具有积极的支撑作用。 展开更多
关键词 热障涂层 荧光 应力 YAG:Ce
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时效处理对GCr15钢表面梯度纳米结构组织及耐磨性的影响
7
作者 陈文博 贺甜甜 +5 位作者 田杰 李林芳 刘泽源 宋晨飞 杜三明 张永振 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期196-206,共11页
首先对GCr15钢表面进行了超音速微粒轰击(SFPB)强化处理,以形成表面梯度纳米结构层,随后对其进行了时效处理。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、残余应力测试仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机等分析了不同状态试样的微观组织、硬度... 首先对GCr15钢表面进行了超音速微粒轰击(SFPB)强化处理,以形成表面梯度纳米结构层,随后对其进行了时效处理。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、残余应力测试仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机等分析了不同状态试样的微观组织、硬度、残余应力和摩擦磨损性能。结果表明:经过超音速微粒轰击强化后,SFPB强化试样表面粗糙度从原始试样的0.13μm增至0.82μm,马氏体组织细化成纳米级,表面硬度由原始试样的734 HV0.3增至903 HV0.3,提升了23%,同时,SFPB强化处理在试样表层引入了70μm残余压应力层,表面残余压应力值高达-1013 MPa;SFPB强化试样的摩擦系数略有上升,但磨损率显著降低,磨损机制由原始试样的氧化磨损和粘着磨损转变为粘着磨损和磨粒磨损;SFPB强化试样经8 h时效处理后,表层纳米晶轻微粗化,硬度值下降至839 HV0.3,残余压应力有所释放,为-923 MPa,磨损率有所上升但磨损机制仍为粘着磨损和磨粒磨损;时效处理延长至16 h后,表层纳米晶进一步长大,硬度降至807 HV0.3,残余压应力为-877 MPa,磨损率略微增加,磨损机制转变为粘着磨损和轻微的氧化磨损。研究表明超音速微粒轰击强化不仅能在GCr15钢的表面形成梯度纳米结构,显著提升其力学性能和耐磨性,同时该结构还具有良好的热稳定性。 展开更多
关键词 GCR15轴承钢 超音速微粒轰击 梯度纳米结构 摩擦磨损性能 热稳定性
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TC4钛合金表面热浸镀Al-Mg5合金镀层的Ti/Al界面特性
8
作者 王禹同 魏守征 +3 位作者 饶文姬 程璇 张英乔 李志勇 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期154-163,共10页
为了实现Ti/Al异质界面组织结构的均匀化,在TC4钛合金表面进行了热浸镀Al-Mg5合金镀层,重点分析了工艺参数对镀层宏观形貌、Ti/Al界面特性的影响,并对Ti/Al界面的反应机理进行了研究。结果表明:在试验工艺参数下,随着热浸镀温度T的升高... 为了实现Ti/Al异质界面组织结构的均匀化,在TC4钛合金表面进行了热浸镀Al-Mg5合金镀层,重点分析了工艺参数对镀层宏观形貌、Ti/Al界面特性的影响,并对Ti/Al界面的反应机理进行了研究。结果表明:在试验工艺参数下,随着热浸镀温度T的升高或保温时间t的延长,镀层逐渐变得平滑均一;固定t,镀层厚度随T的升高先减小后略有增大;固定T,镀层厚度随t的延长大致呈先增加后减少的趋势;TC4钛合金与Al-Mg5合金镀层之间仅形成一层TiAl_(3);固定T,TiAl_(3)层厚度随t的延长逐渐增大;固定t,随着T的升高TiAl_(3)层不仅厚度逐渐增大,形态也发生了变化,T≤900℃时,TiAl_(3)层呈胞状,T≥1000℃时,TiAl_(3)层转变为齿状;界面处TiAl_(3)层的形成主要包括:铝液在钛表面润湿铺展,Ti、Al元素互扩散,TiAl_(3)的异质形核及TiAl_(3)层的持续生长4个阶段。 展开更多
关键词 TC4钛合金 Al-Mg5合金 热浸镀 Ti/Al界面 微观组织
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M50钢表面等离子体基离子注入碳氮共渗层的微观结构
9
作者 张志豪 李忠文 +1 位作者 唐光泽 马欣新 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期190-195,共6页
采用小掠射角X射线衍射(GXRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及纳米压痕仪等研究了M50钢表面等离子体基离子注入(PBII)碳氮共渗层的微观结构及硬度,并对碳氮共渗层的横截面、表面结构以及回火马氏体亚结构进行了分析。结果表明:经过PBI... 采用小掠射角X射线衍射(GXRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及纳米压痕仪等研究了M50钢表面等离子体基离子注入(PBII)碳氮共渗层的微观结构及硬度,并对碳氮共渗层的横截面、表面结构以及回火马氏体亚结构进行了分析。结果表明:经过PBII碳氮共渗处理后,随着注渗温度的升高,渗层厚度先增加后降低,渗层中主要含有回火马氏体相、少量Fe_(3)C和CrN,并在晶粒内部或沿晶界弥散析出化合物颗粒,在400℃PBII处理后,形成了连续的化合物层;注渗后虽然试样的晶界并未消失,但原始的回火马氏体已转变为微晶或微孪晶态;TEM和高分辨透射电镜(HRTEM)分析结果表明,离子注入会导致非晶区的形成以及堆垛缺陷;硬度测试表明,经过PBII处理的试样表面硬度均明显提高,最高硬度达到了21 GPa,比基体硬度高9 GPa。 展开更多
关键词 M50钢 等离子体基离子注入碳氮共渗 微观结构
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激光熔覆AlCoCrFeNi/WC高熵合金梯度复合涂层的组织与摩擦学性能研究
10
作者 李文宇 杨卫明 +5 位作者 马严 刘李晨 张响 张平 赵玉成 刘海顺 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期451-459,共9页
为提高金属部件表面耐磨性,本研究通过定量分析WC陶瓷颗粒含量对AlCoCrFeNi高熵合金梯度涂层微观结构演变及其力学性能增强机制的影响,利用激光熔覆技术在45#钢基板上制备了致密且均匀的不同WC含量的AlCoCrFeNi高熵合金梯度复合涂层。... 为提高金属部件表面耐磨性,本研究通过定量分析WC陶瓷颗粒含量对AlCoCrFeNi高熵合金梯度涂层微观结构演变及其力学性能增强机制的影响,利用激光熔覆技术在45#钢基板上制备了致密且均匀的不同WC含量的AlCoCrFeNi高熵合金梯度复合涂层。实验结果表明,随着WC含量的增加,涂层的晶粒尺寸显著细化,从20.16μm降低至7.71μm,晶粒形状从胞状晶转变为树枝晶和等轴晶。梯度复合涂层的显微硬度提高为基材的3倍,相较于未添加WC的高熵涂层提升了1.4倍。涂层结构主要包括体心立方相和金属碳化物,且随着WC含量的提升,相应的衍射峰强度逐渐增大。磨损性能测试结果显示,在WC含量为20wt%时涂层表现出最优的耐磨性能,其摩擦系数和磨损量分别是0.4680和0.16 mg,均低于平均硬度最高的WC含量为40wt%的涂层,表明在提高涂层硬度的同时保持适当的韧性是实现涂层性能优化的关键。本研究为激光熔覆制备高熵合金涂层性能优化和推广应用提供了新思路。 展开更多
关键词 激光熔覆技术 梯度复合涂层 微观结构演变 显微硬度 摩擦性能
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喷丸预处理对304不锈钢等离子渗氮层组织和性能的影响
11
作者 帅仕祥 王建才 +2 位作者 杨帆 黄俊 罗军明 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第2期181-189,共9页
为探究喷丸(SP)预处理对304不锈钢等离子渗氮(PN)强化效果的影响机制,研究了SP预处理对等离子渗氮层微观组织、相结构及性能的影响。结果表明:SP预处理显著提升了试样的表面残余应力和表面粗糙度,同时试样表层的晶粒细化至纳米尺度并形... 为探究喷丸(SP)预处理对304不锈钢等离子渗氮(PN)强化效果的影响机制,研究了SP预处理对等离子渗氮层微观组织、相结构及性能的影响。结果表明:SP预处理显著提升了试样的表面残余应力和表面粗糙度,同时试样表层的晶粒细化至纳米尺度并形成高密度位错缠结组成的位错胞结构,为后续渗氮提供高扩散通道;与PN试样相比,经SP+PN复合处理的试样表面硬度与有效硬化层厚度分别提高了41.3%和91.6%,这归因于位错强化与氮化物弥散强化的协同作用;SP+PN试样的耐磨性能亦显著增强,其磨痕宽度和磨损率相比PN试样分别降低了9.5%和29.9%,这主要是由于SP+PN试样表面形成的高硬度氮化物层与氮固溶强化的共同作用,通过引发晶格畸变和位错钉扎效应,协同提升了试样的表面硬度和抗变形能力;得益于渗氮层厚度的增加,SP+PN试样的耐腐蚀性能比PN试样的更好。 展开更多
关键词 304不锈钢 等离子渗氮 喷丸 耐磨性 耐蚀性
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粉体比例与后处理对激光熔覆IN718/h-BN涂层电化学腐蚀性能的影响
12
作者 陈兆睿 卜杨 +5 位作者 孙家豪 张建华 张勤河 张恩富 王永辉 张卫 《工具技术》 北大核心 2026年第1期63-69,共7页
针对激光熔覆IN718/h-BN复合涂层的耐腐蚀性能展开研究,探究粉体比例及固溶—时效后处理对其电化学腐蚀性能的影响。以H13钢为基体,通过电火花切割、砂纸打磨及超声清洗完成表面预处理,将IN718与镍包h-BN按5%,15%,25%,35%比例混合球磨后... 针对激光熔覆IN718/h-BN复合涂层的耐腐蚀性能展开研究,探究粉体比例及固溶—时效后处理对其电化学腐蚀性能的影响。以H13钢为基体,通过电火花切割、砂纸打磨及超声清洗完成表面预处理,将IN718与镍包h-BN按5%,15%,25%,35%比例混合球磨后,采用激光熔覆工艺制备复合涂层。结果表明,35%h-BN涂层因晶界富集碳化物、氮化物和硼化物,通过钉扎作用抑制晶粒滑移,耐腐蚀性能最优。对该涂层进一步采用1 050℃固溶1 h空冷、730℃和610℃双重时效处理后,晶界析出物弥散均匀,腐蚀形貌改善,电流密度显著降低,耐腐蚀能力得到提升。研究证实,h-BN添加比例与固溶—时效后处理协同作用可有效调控涂层微观组织,可提升激光熔覆涂层腐蚀性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 IN718/h-BN复合涂层 固溶处理和时效硬化
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Cu-Ni-Cr合金激光熔覆层在空化射流中的空蚀研究
13
作者 刘福来 刘宗德 +3 位作者 孔耀 程可翰 甘蓉 宁华清 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期9-16,共8页
采用激光熔覆技术制备了Cr质量分数分别为5%,10%,15%,20%的Cu-Ni-Cr涂层,研究了Cr含量对涂层组织结构的影响,并利用空化射流试验机测试了各涂层的空蚀失质量表现。结果表明:涂层的累积失质量随Cr含量增加而降低。空蚀1 h后,20%(质量分数... 采用激光熔覆技术制备了Cr质量分数分别为5%,10%,15%,20%的Cu-Ni-Cr涂层,研究了Cr含量对涂层组织结构的影响,并利用空化射流试验机测试了各涂层的空蚀失质量表现。结果表明:涂层的累积失质量随Cr含量增加而降低。空蚀1 h后,20%(质量分数,下同)的涂层失质量最低(78.82 mg),而5%Cr涂层的失质量最高,为其2.28倍。此外,Cr含量越高,涂层在空蚀过程中的加速期持续时间越长,其最大质量损失率与稳态失质量率也越低。这归因于Cr含量的增加提升了基体相中Cr的过饱和度,促进了溶质原子团的形成,并阻碍位错运动,加速加工硬化层的形成,从而共同提升了涂层的耐空蚀性能。因此,20%Cr涂层的耐空蚀性能最好。 展开更多
关键词 激光熔覆 Cu-Ni-Cr合金涂层 空化射流 空蚀 溶质原子团
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激光熔覆Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金的组织与性能
14
作者 李怀博 王子乐 +2 位作者 曾大新 杨伟 史秋月 《精密成形工程》 北大核心 2026年第1期215-223,共9页
目的探究Al含量对H13钢上激光熔覆Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金涂层组织与性能的影响规律,为高熵合金应用于热作模具表面强化与增材修复提供参考。方法采用同轴送粉激光熔覆技术在H13钢基体上制备Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)(1.00≤x≤1.75)... 目的探究Al含量对H13钢上激光熔覆Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金涂层组织与性能的影响规律,为高熵合金应用于热作模具表面强化与增材修复提供参考。方法采用同轴送粉激光熔覆技术在H13钢基体上制备Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)(1.00≤x≤1.75)高熵合金涂层。用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)等技术对涂层的微观组织特征进行分析,并测试涂层的硬度,分析涂层的热稳定性。结果涂层均由FCC相和BCC相组成,与第二层相比,第一层FCC相更多,随着Al元素含量的增加,FCC相减少。涂层组织随Al含量的变化而发生改变,当x从1.0增加至1.3时,第一层由呈柱状的FCC相及分布在其晶间的BCC相转变为柱状的BCC相及分布在其晶间的FCC相;第二层则从FCC与BCC两相交替的片层共晶组织转变为胞状的BCC相及分布在其晶间的FCC相。涂层硬度随着Al含量的增加而提高。在500~800℃下退火时,涂层硬度随温度的升高先上升后下降,在700℃时硬度最高,当x=1.3时,硬度达到479.7HV。在700℃与800℃下保温6 h后,涂层硬度都明显高于H13钢基体硬度。结论随着Al_(x)CoCrFeNi_(2.1)合金涂层中Al含量的增加,BCC相含量增加,硬度升高;在700℃下进行退火处理可显著提高涂层硬度;涂层的热稳定性优于H13钢的。 展开更多
关键词 激光熔覆 高熵合金 H13钢 Al_(x)CoCrFeNi_(2.1) 显微组织 热稳定
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高频感应熔覆-电接触强化复合工艺制备WC/Ni60涂层的组织与性能
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作者 毕雅萱 赵帅 《金属热处理》 北大核心 2026年第2期334-339,共6页
采用高频感应熔覆-电接触强化复合工艺,在退火态42CrMo钢表面制备了WC/Ni60涂层,涂层经处理后形成345~520μm的有效致密层,并通过超景深显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机对涂层的微观组织和力学性能进行分析。结果表明... 采用高频感应熔覆-电接触强化复合工艺,在退火态42CrMo钢表面制备了WC/Ni60涂层,涂层经处理后形成345~520μm的有效致密层,并通过超景深显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机对涂层的微观组织和力学性能进行分析。结果表明,电接触强化处理显著细化WC/Ni60涂层的晶粒,提高涂层的致密性。电接触强化处理后,涂层中生成了W_(2)C、Cr_(7)C_(3)、Cr_(23)C_(6)等硬质相,涂层显微硬度从电接触强化前的600~650 HV0.2提高至700~900 HV0.2。电接触强化后涂层耐磨性表现优异,10 h磨损试验后,其磨损量分别仅为未强化涂层和42CrMo钢基体的18%和13%,耐磨性分别提升了5.6倍和7.7倍。 展开更多
关键词 高频感应熔覆 电接触强化 WC/Ni60涂层 组织 显微硬度 耐磨性
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Ti添加对激光熔覆FeCoNiCr高熵合金涂层组织与性能的影响
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作者 李谈 程战 +3 位作者 周虎 赵丹 龙伟民 关常勇 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期317-324,共8页
采用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备了FeCoNiCr与FeCoNiCrTi_(0.5)两种高熵合金涂层,比较研究了Ti的添加对涂层物相组成、显微组织、显微硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明,FeCoNiCr涂层的显微组织由面心立方单相固溶体组成,而Ti... 采用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备了FeCoNiCr与FeCoNiCrTi_(0.5)两种高熵合金涂层,比较研究了Ti的添加对涂层物相组成、显微组织、显微硬度、耐磨性和耐蚀性的影响。结果表明,FeCoNiCr涂层的显微组织由面心立方单相固溶体组成,而Ti的引入增大了晶格畸变,促使Laves相、χ相、σ相金属间化合物形成,同时细化了涂层的晶粒。Ti的添加通过固溶强化与第二相强化的协同作用显著提升了涂层的硬度。FeCoNiCrTi_(0.5)涂层的平均显微硬度为482.5 HV0.5,较FeCoNiCr涂层提升了61.43%。磨损试验结果表明,FeCoNiCrTi_(0.5)涂层的摩擦因数和质量磨损率分别降低至0.41和0.76×10^(-7)g·(N·m)^(-1),较FeCoNiCr涂层分别降低了31.67%和57.28%,耐磨性提升明显。同时,Ti的添加产生的多相结构略微降低了涂层的耐蚀性能,但在动电位极化试验与中性盐雾试验中,FeCoNiCrTi_(0.5)涂层腐蚀速率相对基体分别降低了99.89%与83.70%,表明FeCoNiCrTi_(0.5)涂层仍然可以对基体起到良好的保护作用。 展开更多
关键词 激光熔覆 高熵合金 显微组织 硬度 耐磨性 耐蚀性
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65Mn钢表面激光熔覆Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层的组织与性能
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作者 邢朝钢 钱志敏 +3 位作者 李宇佳 盛惠朋 周俊杰 孙志鹏 《金属热处理》 北大核心 2026年第1期288-296,共9页
采用激光熔覆技术在65Mn钢表面制备了Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、维氏显微硬度计、干砂橡胶轮磨损试验机、冲击磨损试验平台及盐雾试验箱等试验设备,研究了10%Cr_(3)C_(2)的添加对Ni60AA熔覆层物相组成... 采用激光熔覆技术在65Mn钢表面制备了Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、维氏显微硬度计、干砂橡胶轮磨损试验机、冲击磨损试验平台及盐雾试验箱等试验设备,研究了10%Cr_(3)C_(2)的添加对Ni60AA熔覆层物相组成、显微组织、显微硬度、耐磨性能、耐冲击磨损性能及耐蚀性能的影响。结果表明,Cr_(3)C_(2)部分溶解于熔覆层中,形成了Cr_(7)C_(3)及Cr_(23)C_(6)强化相,Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层物相由γ-Ni、Cr_(23)C_(6)、CrB、FeNi_(3)、Ni_(3)B、Cr_(3)C_(2)及Cr_(7)C_(3)等相组成。相比Ni60AA熔覆层,复合熔覆层中少量未熔解的Cr_(3)C_(2)颗粒和弥散分布的Cr_(7)C_(3)及Cr_(23)C_(6)增强相使复合熔覆层的显微硬度、耐磨性能及耐冲击磨损性能均优于Ni60AA熔覆层,但耐蚀性能略有降低。 展开更多
关键词 激光熔覆 Cr_(3)C_(2)/Ni60AA复合熔覆层 组织 耐磨性能 耐冲击磨损性能
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IN625合金激光熔覆修复EA4T钢显微组织及力学性能研究
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作者 方喜风 王睿 +2 位作者 霍会宾 杨倩 孙晓光 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2026年第2期435-442,共8页
选用IN625高温合金作为修复原材料,对EA4T车轴钢表面进行激光增材修复研究,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计以及万能实验机分析了IN625激光熔覆试样不同区域相组成、显微组织及晶粒尺寸,并测试了其力学性能。结果表明:IN62... 选用IN625高温合金作为修复原材料,对EA4T车轴钢表面进行激光增材修复研究,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、维氏硬度计以及万能实验机分析了IN625激光熔覆试样不同区域相组成、显微组织及晶粒尺寸,并测试了其力学性能。结果表明:IN625激光熔覆层底部为多种生长方向的柱状晶组织,中部为单一生长方向的柱状晶组织且晶粒尺寸最大,顶部为以等轴晶为主的杂晶区域;熔覆层和基体发生了Ni、Cr和Fe元素的互扩散作用,扩散区域大约为9μm;IN625激光熔覆试样综合力学性能远高于EA4T基体材料,显微硬度达到295 HV_(0.2)、抗拉强度达到888 MPa、延伸率达到38.0%。 展开更多
关键词 激光熔覆修复 IN625合金 EA4T钢 显微组织 力学性能
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航空级镁合金高压冷喷涂铝基复合涂层的组织及力学性能
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作者 王传奇 苏楠阳 +4 位作者 刘建武 褚欣 曾良 谢迎春 胡泽宇 《热加工工艺》 北大核心 2026年第3期119-124,共6页
镁合金航空部件在服役过程中常因受力、磨损、挤压等原因,导致零部件尺寸超差而失效。采用高压冷喷涂技术,以氮气为载体,采用5 MPa气体压力、500℃气体加热温度在ZM6-T6基体上制备了6061涂层和不同喷涂角度的6061+20wt%Al_(2)O_(3)复合... 镁合金航空部件在服役过程中常因受力、磨损、挤压等原因,导致零部件尺寸超差而失效。采用高压冷喷涂技术,以氮气为载体,采用5 MPa气体压力、500℃气体加热温度在ZM6-T6基体上制备了6061涂层和不同喷涂角度的6061+20wt%Al_(2)O_(3)复合涂层,通过多尺度表征手段分析涂层的金相组织、显微硬度、界面结合强度及静态抗拉强度。结果表明,复合涂层与基体界面结合良好,组织均匀致密,无明显裂纹、气孔等缺陷,Al_(2)O_(3)硬质相的添加,使涂层致密度、显微硬度及界面结合强度均得到提升。随着喷涂角度变化(0°~40°),复合涂层金相组织及显微硬度无明显变化,但由于硬质相夯实作用增强,界面结合强度显著提高。本研究为高压冷喷涂技术在航空用ZM6-T6镁合金部件修复工程化的应用提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 高压冷喷涂 镁合金 铝基复合涂层 结合强度
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变脉冲渗碳对18CrNiMo7-6钢渗碳层组织和硬度的影响
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作者 马泽冰 陆文林 +3 位作者 丛培武 孙振田 姚佳伟 马靖博 《材料热处理学报》 北大核心 2026年第1期147-153,共7页
采用真空低压变脉冲渗碳工艺对18CrNiMo7-6钢进行表面渗碳处理,分析变脉冲渗碳方式和渗碳压力对渗碳层硬度梯度和显微组织的影响,优化真空渗碳工艺参数。结果表明:相较于传统等脉冲渗碳,低压(500 Pa)变脉冲渗碳层的组织主要由隐针马氏... 采用真空低压变脉冲渗碳工艺对18CrNiMo7-6钢进行表面渗碳处理,分析变脉冲渗碳方式和渗碳压力对渗碳层硬度梯度和显微组织的影响,优化真空渗碳工艺参数。结果表明:相较于传统等脉冲渗碳,低压(500 Pa)变脉冲渗碳层的组织主要由隐针马氏体和细小弥散的碳化物组成,细小弥散碳化物作为渗碳层中的第二相粒子,可以抑制马氏体的长大,细化晶粒;渗碳层的硬度梯度分布较为理想,表面硬度达820 HV,表层高硬度区(≥800 HV)分布较深,约占整个渗碳层的50%。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6钢 真空低压渗碳 变脉冲 弥散碳化物
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