不锈钢表面激光熔覆研究

在不锈钢表面采用直接堆粉预置涂层方法制备激光熔覆层,得到消除了宏观裂纹和孔洞的熔覆层,熔覆层和基体呈冶金结合.其显微组织主要由Fe-Ni合金、WC及Fe2C所组成,由于WC颗粒的存在使显微硬度相对基体有显著提高.     

45钢激光相变强化梯度组织研究--激光扫描速度的影响

本文分析研究了 4 5钢激光相变硬化典型梯度分布显微组织的特征 ,以及激光工艺参数 (主要是扫描速度 )对 4 5钢激光相变硬化区梯度组织及其显微硬度的影响     

铸铝表面激光制备纳米Al2O3/TiO2镀层的耐磨性研究

本文对铸铝(ZL104)表面激光镀覆纳米Al2O3/TiO2镀层的耐磨性进行了研究,结果表明其相对耐磨性比同样基材表面热喷涂Al2O3/TiO2镀层有明显改善。按ASTMG99及DIM50324测试标准,在选定的试验条件下,激光镀覆层的相对磨损体积比热喷涂层减少了92%。主要是因为激光快速镀覆工艺及引入纳米材料的“纳米效应”的综合作用结果。     

激光硬化改善铸铁表面耐磨性的研究

本研究针对常用的灰铸铁及球墨铸铁材料分别进行激光处理、感应淬火和氨化处理，然后进行耐磨性对比试验。结果表明激光处理对所研究材料耐磨性的改善明显优于感应淬火及氨化处理。     

激光上釉——产生和控制猝冷金相显微组织的一种新工艺

发展了在多次重复的冷却速率条件下产生猝冷金相显微组织的一种新的处理工艺。通过高能量密度的连续波激光束的快速扫描，在金属材料表面产生一薄层熔化层。很高的能量传递速率，促使局部表面以极高的速率熔化，即所吸收能量的主要部分是用于熔化材料，而耗于加热固相次表面的只有很少的一部分能量。这样，在材料表面熔化一薄层的同时保持冷基质性质以使熔化层在激光扫描之后产生快速淬火。对纯镍的计算表明：2.5×10-3亳米厚的熔化层的冷却速率可达5×108开氏温度/ 秒，而2.5×10-2亳米厚的熔化层的冷却速率可达5×106开氏温度/秒。快速淬火的重要性在于：在固相中可保留（或几乎保留）液相的无比均匀性，这种组织既可就此使用或再经转变可产生其它所期望的性能。这种处理工艺叫做“激光上釉（Laser Glazing)”。已经证明这种处理能在大块金属表面上产生许多种新奇的有趣的金相显微组织。激光上釉可在大块基质上产生低熔点共晶池成分的非晶态表面层。在其它组成上分布着固溶相。这些可以分解成微细的固态的各种多相显微组织。这样的组成是新型的弥散强化合金的候选者。在含较多第二相的组成中，得到了极细的纤维状共晶显微组织。已由实验证实：对多种单晶基质材料，在不同取向上存在强烈的附晶生长（外延生长)倾向。激光上釉（以及激光表面合金化，上釉后热处理，和/或形变处理）可作为产生许多新奇表面显微组织及性能的一种灵活手段。虽然目前首先把它用于材料的表面处理工艺，也可能通过接续的层层上釉的迭加来处理整体材料。     

激光提高铸铁缸套磨损寿命的研究

经激光处理使优质加硼铸铁缸套的快速模拟磨损寿命提高45.7％，配件活塞环的快速模拟磨损寿命提高29.2％。     

45钢激光相变强化梯度组织的研究 (原始组织的影响)

通过试验 ,分析研究了 4 5钢激光相变强化梯度分布的显微组织特征以及原始组织对 4 5钢激光相变强化梯度组织及其显微硬度的影响。通过对不同原始组织激光相变强化效果的对比分析 ,指出原始组织越细小弥散 ,成分越均匀 ,缺陷密度越高 ,材料的临界硬化温度越低 ,越有利于激光相变强化。在相同的激光处理工艺参数下 ,原始组织为淬火高温回火态时 ,激光相变强化的效果最显著 ,正火态次之。淬火回火态的激光相变强化比退火态具有更大的硬化层深度及更高的显微硬度     

钢表面激光熔覆钴基合金层的组织和耐磨性的研究

采用CO₂横流激光在40Cr钢表面熔覆不同配比的钴基合金粉末,采用摩擦磨损试验机测试试样的摩擦磨损性能。对摩擦系数以及耐磨性均较高的试样,采用微观分析及力学性能测试手段对熔覆层显微组织、物相、成分进行比较研究。结果表明:在现有实验条件下,激光熔覆层的强化相呈现网络状加弥散分布的颗粒状使裂纹或者缺陷的萌生门槛值增加,裂纹扩展速率减慢,导致钴基合金激光熔覆层的摩擦系数和耐磨性能的协同提高。     

激光熔覆镍基纳米WC/Co复合涂层的断裂韧性Kc的研究

对45钢表面激光熔覆Ni基纳米WC/Co复合涂层的断裂韧性Kc进行了研究。结果表明:激光熔覆Ni基纳米复合涂层的Kc≥18.0MN.m-3/2,而喷焊Ni基WC/Co复合涂层的Kc平均值为8.1 MN.m-3/2(最低值为4.4 MN.m-3/2)。分析认为:在本研究条件下,激光熔覆Ni基纳米WC/Co复合涂层中形成的呈三维网络结构分布的碳化物相及呈弥散分布的超细碳化物相的综合增强作用是该涂层断裂韧性Kc比常规喷焊同样材料(非纳米)涂层的Kc明显提高的主要原因。