碳化物复合引入法对铁基激光熔覆层组织和性能的影响
发布时间：2021-07-17 19:56
利用激光熔覆技术在低成本的基材上制备高性能的碳化物增强金属基复合涂层对于降低企业生产成本、提高零件使用寿命具有重要意义,其在零件的表面强化和修复领域拥有广阔的应用前景。对于碳化物增强金属基激光熔覆层,碳化物的引入方式对熔覆层组织和性能有重要影响。本文采用激光熔覆技术,分别利用“外加法”、“原位合成法”和“复合引入法”制备了NbC增强铁基激光熔覆层。通过系统地对比研究,分析了碳化物“复合引入法”对熔覆层组织及性能的影响规律。在此基础上,又设计了一种TiC-Nb-C体系粉末,以改善熔覆层的成形质量和组织均匀性。研究结果表明,对于NbC增强铁基激光熔覆层,“外加法”所获得的激光熔覆层中碳化物主要以呈块状及花瓣状的初生NbC存在于γ基体中,网状共晶NbC所占比例相对较低;“原位合成法”所得熔覆层中碳化物则主要以共晶形式存在,NbC多呈细密的片层结构。“复合引入法”所得的微观组织介于“外加法”和“原位合成法”之间,即在γ基体上同时分布有大量的共晶NbC和块状、花瓣状NbC。适当地增加外加NbC的量,并降低Nb和C的含量可以抑制共晶组织的形成,促进块状和花瓣状NbC的形成。反之,则有利于形成更多的...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤激光器
3.2 熔覆层显微组织分析3.2.1 碳化物外加法图 3-2 为碳化物“外加法”(#1)所得激光熔覆层的显微组织形貌。由图可知，熔覆层灰色基体中弥散分布着大量的白色颗粒状、块状以及花瓣状相，断续的网状组织沿晶界分布。为了分析不同形貌相的元素组成，对熔覆层进行了 EDS点扫描和面扫描测试，其结果如表 3-1 和图 3-3 所示。从点扫描结果可以看出，白色相主要由 Nb 元素和 C 元素组成，二者的质量分数高达 90%以上，其余为Fe 元素和 Cr 元素。从面扫描结果可以看出，熔覆层中元素分布极不均匀，Nb元素和 C 元素明显富集于颗粒状、块状、花瓣状相以及断续的网状组织部分，Fe、Cr 及 Ni 元素则集中分布于灰色基体部分。结合 XRD 分析结果可以判断，颗粒状、块状以及花瓣状相为 NbC，沿晶界分布的断续的网状组织为 NbC 共晶组织。
熔覆层灰色基体中弥散分布着大量的白色颗粒状、块状以及花瓣状相，断续的网状组织沿晶界分布。为了分析不同形貌相的元素组成，对熔覆层进行了 EDS点扫描和面扫描测试，其结果如表 3-1 和图 3-3 所示。从点扫描结果可以看出，白色相主要由 Nb 元素和 C 元素组成，二者的质量分数高达 90%以上，其余为Fe 元素和 Cr 元素。从面扫描结果可以看出，熔覆层中元素分布极不均匀，Nb元素和 C 元素明显富集于颗粒状、块状、花瓣状相以及断续的网状组织部分，Fe、Cr 及 Ni 元素则集中分布于灰色基体部分。结合 XRD 分析结果可以判断，颗粒状、块状以及花瓣状相为 NbC，沿晶界分布的断续的网状组织为 NbC 共晶组织。表 3-1 外加法熔覆层(#1
【参考文献】：
期刊论文
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[2]激光熔覆技术研究现状及应用[J]. 谢玉萍,师文庆,黄江,李思东,安芬菊,李永强. 装备制造技术. 2017(06)
[3]热处理对FeCrNi激光熔覆涂层显微组织和力学性能的影响（英文）[J]. 龚福宝,沈骏,高润华,张涛,谢雄,李洋. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(08)
[4]激光熔覆制备Ni/Ni3Al基双性能材料及其内部微观组织分析[J]. 杨胶溪,王艳芳,王志成. 中国激光. 2015(03)
[5]激光熔覆高碳铁基合金组织性能研究[J]. 周野飞,高士友,王京京. 中国激光. 2013(12)
[6]激光熔覆技术研究现状及其发展[J]. 王东生,田宗军,沈理达,黄因慧. 应用激光. 2012(06)
[7]原位生成NbC/Fe复合材料反应过程及热力学分析[J]. 王娜娜,许云华,刘晓洁,钟黎声. 热加工工艺. 2010(24)
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[9]激光合成TiC/Ni涂层裂纹控制技术[J]. 赫庆坤,王勇,赵卫民,程义远. 焊接学报. 2009(04)
[10]激光熔覆技术发展现状及展望[J]. 邱星武,李刚,邱玲. 稀有金属与硬质合金. 2008(03)
博士论文
[1]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[2]半钢轧辊激光熔覆Ti(CyN1-y)增强Fe基复合层的研究[D]. 齐勇田.山东大学 2009
[3]激光熔覆原位合成陶瓷相增强Fe基熔覆层研究[D]. 杜宝帅.山东大学 2009
硕士论文
[1]316L不锈钢表面激光熔覆Co/稀土涂层组织与性能的研究[D]. 曹云龙.吉林大学 2015
[2]Ni基+陶瓷复合激光熔覆层的微观组织及性能[D]. 石君齐.山东大学 2015
[3]汽车发动机曲轴激光熔覆再制造工艺研究[D]. 王立文.重庆交通大学 2014
[4]Q235表面感应熔覆高铬铸铁熔覆层的性能研究[D]. 王建.西华大学 2012
[5]基于激光熔覆的金属零件快速制造工艺研究[D]. 徐大鹏.江苏大学 2006
本文编号：3288836
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光纤激光器
3.2 熔覆层显微组织分析3.2.1 碳化物外加法图 3-2 为碳化物“外加法”(#1)所得激光熔覆层的显微组织形貌。由图可知，熔覆层灰色基体中弥散分布着大量的白色颗粒状、块状以及花瓣状相，断续的网状组织沿晶界分布。为了分析不同形貌相的元素组成，对熔覆层进行了 EDS点扫描和面扫描测试，其结果如表 3-1 和图 3-3 所示。从点扫描结果可以看出，白色相主要由 Nb 元素和 C 元素组成，二者的质量分数高达 90%以上，其余为Fe 元素和 Cr 元素。从面扫描结果可以看出，熔覆层中元素分布极不均匀，Nb元素和 C 元素明显富集于颗粒状、块状、花瓣状相以及断续的网状组织部分，Fe、Cr 及 Ni 元素则集中分布于灰色基体部分。结合 XRD 分析结果可以判断，颗粒状、块状以及花瓣状相为 NbC，沿晶界分布的断续的网状组织为 NbC 共晶组织。
熔覆层灰色基体中弥散分布着大量的白色颗粒状、块状以及花瓣状相，断续的网状组织沿晶界分布。为了分析不同形貌相的元素组成，对熔覆层进行了 EDS点扫描和面扫描测试，其结果如表 3-1 和图 3-3 所示。从点扫描结果可以看出，白色相主要由 Nb 元素和 C 元素组成，二者的质量分数高达 90%以上，其余为Fe 元素和 Cr 元素。从面扫描结果可以看出，熔覆层中元素分布极不均匀，Nb元素和 C 元素明显富集于颗粒状、块状、花瓣状相以及断续的网状组织部分，Fe、Cr 及 Ni 元素则集中分布于灰色基体部分。结合 XRD 分析结果可以判断，颗粒状、块状以及花瓣状相为 NbC，沿晶界分布的断续的网状组织为 NbC 共晶组织。表 3-1 外加法熔覆层(#1
【参考文献】：
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[9]激光合成TiC/Ni涂层裂纹控制技术[J]. 赫庆坤,王勇,赵卫民,程义远. 焊接学报. 2009(04)
[10]激光熔覆技术发展现状及展望[J]. 邱星武,李刚,邱玲. 稀有金属与硬质合金. 2008(03)
博士论文
[1]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[2]半钢轧辊激光熔覆Ti(CyN1-y)增强Fe基复合层的研究[D]. 齐勇田.山东大学 2009
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硕士论文
[1]316L不锈钢表面激光熔覆Co/稀土涂层组织与性能的研究[D]. 曹云龙.吉林大学 2015
[2]Ni基+陶瓷复合激光熔覆层的微观组织及性能[D]. 石君齐.山东大学 2015
[3]汽车发动机曲轴激光熔覆再制造工艺研究[D]. 王立文.重庆交通大学 2014
[4]Q235表面感应熔覆高铬铸铁熔覆层的性能研究[D]. 王建.西华大学 2012
[5]基于激光熔覆的金属零件快速制造工艺研究[D]. 徐大鹏.江苏大学 2006
本文编号：3288836
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