表面合金化

摘要： 锆及其合金在核工业、化工和生物医学领域均有着重要的工程应用,而这些应用往往对其表面性能(耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等)有较高要求.激光表面处理具有效率高、加工方便等一系列优点,被视为一种非常有前景的表面改性方法,近年来受到众多研究人员的关注.针对锆合金激光表面改性(包括激光重熔、激光合金化和激光熔覆)方面的国内外研究现状进行了综述,并对较为新颖的高熵合金涂层进行了简单介绍,讨论了通过激光熔覆法在锆合金表面制备高熵合金涂层的情况.最后,结合相关研究进展,对锆合金激光表面改性今后的研究工作进行了展望.

摘要： 锆及其合金在核工业、化工和生物医学领域均有着重要的工程应用,而这些应用往往对其表面性能(耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等)有较高要求。激光表面处理具有效率高、加工方便等一系列优点,被视为一种非常有前景的表面改性方法,近年来受到众多研究人员的关注。针对锆合金激光表面改性(包括激光重熔、激光合金化和激光熔覆)方面的国内外研究现状进行了综述,并对较为新颖的高熵合金涂层进行了简单介绍,讨论了通过激光熔覆法在锆合金表面制备高熵合金涂层的情况。最后,结合相关研究进展,对锆合金激光表面改性今后的研究工作进行了展望。

摘要： 为优化合金粉末配比与电子束工艺参数,利用正交试验法与极差分析法对30CrMnSi钢进行扫描电子束表面Fe-Al合金化.结果表明,合金化后截面显微组织由合金层、热影响区和基体组成,合金层由Fe-Al合金相和马氏体组成,热影响区主要为马氏体,基体为索氏体.优化方案为Fe-Al粉末配比25:75,束流大小8 mA,工件移动速度360 mm/min,最终获得的表面硬度为695 HV,是基体硬度的2.6倍,磨损失质量为0.000 9 g.

摘要： 为优化强流脉冲电子束(HCPEB)改性过程的工艺参数,以获得最佳的脉冲时间和电子束能量密度,利用有限元方法,模拟了对表面涂覆铝膜的CoCrAlY电子束轰击过程的温度场分布,分析了脉冲时间和电子束能量密度对试样表面合金化的影响.结果 表明:铝膜厚度为2 μm时,最佳脉冲时间和电子束能量密度的组合为1.5μs,6 J/cm2,此时对应基体的熔化深度为0.2 μm.延长脉冲时间可使试样表面温度逐渐升高,热影响区逐渐增大.当能量密度为4 J/cm2时,适当延长脉冲时间,使其介于1.5 μs与6μs之间,也能达到良好的电子束改性目的,获得理想的表面合金化效果.

摘要： Continuous and uniform laser surface alloying coatings were prepared on 45Mn2 medium-carbon steel substrates previously coated with WC powder layers with different thicknesses. The effect of thickness of pre-coated WC layer on the microstructure, microhardness, and wear resistance of laser surface alloying coating was studied. The laser surface alloying coating was mainly composed of dendrite and ledeburite phases. Not only the WC content in laser surface alloying coating but also its microhardness and wear resistance could be enhanced by increasing the thickness of pre-coated WC layer. However, the cracking problem of alloying coating became worse. The laser surface alloying coating obtained with a 0.24 mm-thick pre-coated WC layer had a microhardness of 715 HV and good wear resistance.%先在 45Mn2 钢上涂覆得到不同厚度的 WC 粉末预制层,再通过激光加工得到连续、均匀的激光表面合金化层.研究了WC 预制层厚度对激光表面合金化层组织结构、显微硬度和耐磨性的影响.所得激光表面合金化层主要由树枝状相和莱氏体组织构成.加厚WC预制层不仅能提高激光表面合金化层中WC颗粒的含量,而且能提高合金化层的显微硬度和耐磨性,但也引起合金化层的开裂加重.当WC粉末预制层的厚度为0.24 mm时,所得激光表面合金化层的显微硬度较高(715 HV),耐磨性也较好.

摘要： 为改善316L不锈钢在体液中的生物相容性,采用双辉等离子体表面合金化技术在其表面制备了Ta涂层,并使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对Ta涂层的形貌、成分分布和物相结构进行分析,借助划痕仪、往复摩擦磨损试验机和电化学工作站对涂层的结合强度、磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的耐磨性及耐蚀性进行研究.结果 表明:所制备的Ta涂层由厚度均为2μm左右的沉积层和扩散层组成,主要物相为a-Ta,涂层与基体的结合强度良好,发生破裂的临界载荷达到111N.Ta涂层的比磨损率仅为基体的12.5％,自腐蚀电位比基体提高234 mV,腐蚀电流密度则降低2个数量级,磨损前后涂层样品的腐蚀速率分别为基体的1.9％和3.6％.表明Ta涂层能显著提升316L不锈钢在PBS溶液中的耐磨性和耐蚀性.

摘要： 气缸缸套工作时燃气的爆发压力高达4×104 Pa,最高温度达2000°C左右,极易产生磨损、穴蚀等失效.采用复合涂层技术,通过激光表面合金化将陶瓷颗粒硬化物弥散到缸套内壁表层,形成一层很薄的物理强化层,有效提高缸套内壁的强度、刚度、耐热性和耐磨性.数值模拟和实验分析发现,在激光功率为1000 W,铁粉与陶瓷粉末的配比为1:1,扫描速度为400 mm/min等基础条件下试制的试样6的显微结构中碳化物硬相分布较均匀,表层显微硬度约为基体的4倍.

摘要： 化学沉锡作为PCB常见的表面处理方式之一,具有成本低、生产效率高和具备良好可焊性等特点,但产品是否具备良好的镀层质量,是影响SMT品质的关键.文章以失效分析技术为切入点,对比了两种沉锡产品老化后的锡面外观及表面合金化生长情况,分析沉锡的耐老化性能对可焊性的影响,并形成一套适用于化学沉锡板可焊性不良失效分析的思路和方法,供业内同行参考.

摘要： 在传统金属零部件制造业中，防锈防腐是大家避免不了而且还必须面对的课题。行业中有诸多防止腐蚀的方法，如表面防护：阴极保护牺牲阳极；表面腐蚀抑制剂-zerust VCI：化学抑制剂，控制pH值；涂层保护：有机的油漆、涂层和防锈油，或无机的电镀、镀锌；调质处理：合金化，如不锈钢；金属表面改进：清除表面腐蚀介质、表面合金化（热处理、热喷涂、固相沉积）。

摘要： 钛火是γ-TiAl在高推重比航空发动机、高速飞行器领域应用迫切需要解决的关键问题.表面合金化是解决这一难题的可能途径.然而合金元素对γ一TiAl阻燃性能影响的规律及机理尚不清楚,优化选择合适的合金体系存在困难.本课题提出基于电子理论,通过研究Nb、Cr等合金元素在γ—TiAl中的占位情况、环境敏感镶嵌能,合金元素与氧的原子亲和能,探讨主要合金元素的合金化效应,预测对阻燃性能影响;采用等离子表面合金化方法,在γ-TiAl表面制备阻燃合金层,采用激光点燃法研究Nb、Cr等元素对阻燃性能的影响规律,探索阻燃机制.为在γ-TiAl表面设计、制备阻燃合金层提供理论支撑.

摘要： 利用固体脉冲Nd: YAG激光器研究脉冲工作电流、扫描速度和光斑直径对AISI321不锈钢表面合金化质量的影响.以合金层表面硬度和厚度作为衡量指标,通过正交试验得出脉冲工作电流是AISI321不锈钢激光表面合金化质量的主要影响因素,其次是扫描速度,光斑直径对合金化质量的影响在3个因素中最小.其最优工艺参数组合为:脉冲工作电流I=150A,扫描速度v=5 mm/s,光斑直径d=1.6 mm.此时合金层表面硬度为458HV,约为基体的2.2倍,合金层厚度为0.37 mm.

摘要： 本文针对传统热处理方法不能很好地解决热轧辊在服役时间内失效的问题，采用等离子束表面合金化技术对热轧辊表面进行强化，并利用ESEM、X射线衍射仪和显微硬度计对合金化层的显微组织、成分、物相和截面显微硬度分布进行了分析研究。结果表明，合金化区域表面较平整,与基体形成了冶金结合。此外，由于晶粒细化形成的细品强化、合金元属同溶于非平衡相形成的同溶强化以及合金碳化物的析出形成的硬质相弥散强化三种强化机制的综合作用，合金化层的硬度能够达到685～794HV0.2，是母材的1.2～1.4倍。对经表面合金化处理的试样进行回火处理，结果表明其耐回火性能良好。

摘要： 通过磁控溅射方法在CuCr25合金表面镀Zr膜,用不同脉冲次数的强流脉冲电子束对镀膜后的样品进行表面合金化处理,为了研究添加Zr组元后合金材料在不同脉冲次数下的电化学腐蚀性能,在NaCl溶液中进行了动电位极化曲线测试和交流阻抗测试,根据极化曲线分析和等效电路拟合得出的一致结果可知当脉冲次数为1次时合金的耐蚀性能最好.

摘要： 多相复合储氢是提高镁基合金储氢性能的一条途径，本文利用强流脉冲电子束进行多相复合Mg-Ni合金制备研究。以工业纯镁和纳米镍粉(50nm)为原料，通过表面不同程度的抛光处理和强流脉冲电子束预处理，将一定比例的纳米镍粉涂覆在镁基表面，用强流脉冲电子束（加速电压25keV，脉冲10次）进行表面合金化处理。XRD结果显示，脉冲处理后镁基表面生成Mg、Mg2Ni和MgNi2等多相复合组织。分析表明，表面变形结构与增加镍粉涂覆粘合力有利于储氢相Mg2Ni的生成。

摘要： Sn和Cu都是促进珠光体形成元素，Sn促进珠光体形成的能力是Cu的10倍，尝试用Sn代替Cu用于促进珠光体的形成。本文介绍了Sn用于厚大球墨铸铁合金化的经验,对比Cu合金化,Sn在检测和过程控制的要求更高,但Sn合金化生产球墨铸铁珠光体分散更均匀,机械性能一致性更好.通过实验现已形成稳定生产工艺，取得了较好效果。通过必要的精确检测手段，Sn可用于珠光体、铁素体混合基体球墨铸铁合金化，可实现铸件的稳定批量生产;混合基体球墨铸铁Sn含量一般不超过0.08%，对铸件延展性没有不良影响，相比Cu用Sn合金化的珠光体分布均匀性和机械性能一致性更好。

摘要： Sn和Cu都是促进珠光体形成元素，Sn促进珠光体形成的能力是Cu的10倍，尝试用Sn代替Cu用于促进珠光体的形成。本文介绍了Sn用于厚大球墨铸铁合金化的经验,对比Cu合金化,Sn在检测和过程控制的要求更高,但Sn合金化生产球墨铸铁珠光体分散更均匀,机械性能一致性更好.通过实验现已形成稳定生产工艺，取得了较好效果。通过必要的精确检测手段，Sn可用于珠光体、铁素体混合基体球墨铸铁合金化，可实现铸件的稳定批量生产;混合基体球墨铸铁Sn含量一般不超过0.08%，对铸件延展性没有不良影响，相比Cu用Sn合金化的珠光体分布均匀性和机械性能一致性更好。

摘要： Sn和Cu都是促进珠光体形成元素，Sn促进珠光体形成的能力是Cu的10倍，尝试用Sn代替Cu用于促进珠光体的形成。本文介绍了Sn用于厚大球墨铸铁合金化的经验,对比Cu合金化,Sn在检测和过程控制的要求更高,但Sn合金化生产球墨铸铁珠光体分散更均匀,机械性能一致性更好.通过实验现已形成稳定生产工艺，取得了较好效果。通过必要的精确检测手段，Sn可用于珠光体、铁素体混合基体球墨铸铁合金化，可实现铸件的稳定批量生产;混合基体球墨铸铁Sn含量一般不超过0.08%，对铸件延展性没有不良影响，相比Cu用Sn合金化的珠光体分布均匀性和机械性能一致性更好。

摘要： Sn和Cu都是促进珠光体形成元素，Sn促进珠光体形成的能力是Cu的10倍，尝试用Sn代替Cu用于促进珠光体的形成。本文介绍了Sn用于厚大球墨铸铁合金化的经验,对比Cu合金化,Sn在检测和过程控制的要求更高,但Sn合金化生产球墨铸铁珠光体分散更均匀,机械性能一致性更好.通过实验现已形成稳定生产工艺，取得了较好效果。通过必要的精确检测手段，Sn可用于珠光体、铁素体混合基体球墨铸铁合金化，可实现铸件的稳定批量生产;混合基体球墨铸铁Sn含量一般不超过0.08%，对铸件延展性没有不良影响，相比Cu用Sn合金化的珠光体分布均匀性和机械性能一致性更好。

摘要： Sn和Cu都是促进珠光体形成元素，Sn促进珠光体形成的能力是Cu的10倍，尝试用Sn代替Cu用于促进珠光体的形成。本文介绍了Sn用于厚大球墨铸铁合金化的经验,对比Cu合金化,Sn在检测和过程控制的要求更高,但Sn合金化生产球墨铸铁珠光体分散更均匀,机械性能一致性更好.通过实验现已形成稳定生产工艺，取得了较好效果。通过必要的精确检测手段，Sn可用于珠光体、铁素体混合基体球墨铸铁合金化，可实现铸件的稳定批量生产;混合基体球墨铸铁Sn含量一般不超过0.08%，对铸件延展性没有不良影响，相比Cu用Sn合金化的珠光体分布均匀性和机械性能一致性更好。

摘要： 本发明公开了一种合金粉末，同时还公开了一种用于球墨铸铁表面激光合金化的涂料和球墨铸铁表面激光合金化方法。其中，合金粉末由以下重量百分含量的组分组成：C30%～35%，Fe15%～20%，Si15%～20%，Ti10%～15%，Cr5%～10%，Al5%～10%，Co4%～7%，Ni1%～3%，W3%～6%。本发明制得的球墨铸铁表面激光亚微米陶瓷合金化层，组织致密，具有亚微米陶瓷细晶结构，深度可达1.4mm，具有优异的抗摩擦磨损性能，其耐磨性是基材球墨铸铁的8倍。

摘要： 本公开内容提供了一种材料，所述材料包括与碳钢基体扩散结合的、具有均匀成份的不锈钢层。所述材料可以具有与爆炸焊接的不锈钢相关联的耐腐蚀性和观察到的、是渗铬应用的典型特征的深扩散结合。

摘要： 本发明公开了一种合金粉末，同时还公开了一种用于球墨铸铁表面激光合金化的涂料和球墨铸铁表面激光合金化方法。其中，合金粉末由以下重量百分含量的组分组成：C30%～35%，Fe15%～20%，Si15%～20%，Ti10%～15%，Cr5%～10%，Al5%～10%，Co4%～7%，Ni1%～3%，W3%～6%。本发明制得的球墨铸铁表面激光亚微米陶瓷合金化层，组织致密，具有亚微米陶瓷细晶结构，深度可达1.4mm，具有优异的抗摩擦磨损性能，其耐磨性是基材球墨铸铁的8倍。

摘要： 本发明涉及一种金属表面激光气体合金化方法及激光气体合金化装置。该方法采用二氧化碳激光器发射的激光束和短波长激光器发射的激光束同时照射在金属表面的待合金化区域，并提供合金化气体作为反应气氛围，短波长激光器发射的激光束的波长小于10640nm。将二氧化碳激光器和短波长激光器复合，对金属表面激光气体合金化，可发挥二者的优势，即二氧化碳激光器发射的激光束能够致合金化气体电离，增加熔池中合金化气体元素含量，短波长激光器发射的激光束更容易被金属高效吸收，增加熔池熔深和合金化层深度。可以同时兼顾合金化层厚度和合金化气体含量。

摘要： 本发明旨在提供一种中镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面合金化的合金粉末及合金化处理工艺，其中合金粉末包括WC、TiC、B、Ni、Cr、Co、Si、Mo、Y2O3粉末组成。本发明还提供了一种合金粉末化处理工艺，该工艺包括将待处理轧辊表面打磨除锈、用有机溶剂去除表面油污，将前述合金粉末与清漆乙醇溶液混合，将所得的混合液均匀喷涂在轧辊待处理工作面，风干后采用激光对轧辊表面进行扫描，使合金粉末和轧辊表层熔化混合，形成激光合金化层等步骤。采用本发明所述的合金粉末及合金化处理工艺对材质为中镍铬无限冷硬铸铁的轧辊进行激光合金化处理，轧辊工作表面形成组织超细化的合金层层，增强了显微硬度并提升了轧辊过钢量。

摘要： 一种用于铸件表面合金化的涂覆合金粉末及合金化方法，属于铸造技术领域。首先将高碳铬铁、氮化铬铁、硼铁、钒铁、稀土镁硅铁合金用球磨机研磨成80～120目，能后加入150-250目的锌粉，并搅拌均匀，其中高碳铬铁粉、氮化铬铁粉、硼铁粉、钒铁粉、稀土镁硅铁合金粉和锌粉加入量分别为74～78%、10～12%、6～8%、3～5%、0.5～0.8%和0.8～1.2，然后加入适量树脂、四硼酸钠和酒精，进一步搅拌，最后涂覆在铸型表面，直接将高温金属熔液浇入铸型，然后开箱空冷铸件，铸件工作层获得高硬度合金层，具有优异的耐磨性。

摘要： 本发明提供了一种低镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面合金化的合金粉末及合金化处理工艺，其中合金粉末包括：WC、TiC、Ni、Cr、Co、Si、Mo、Y2O3粉末组成。本发明还提供了一种合金粉末化处理工艺，该工艺包括将待处理轧辊表面打磨除锈、用有机溶剂去除表面油污，将前述合金粉末与清漆乙醇溶液混合，将所得的混合液均匀喷涂在轧辊待处理工作面，风干后采用激光对轧辊表面进行扫描，使合金粉末和轧辊表层熔化混合，形成激光合金化层等步骤。采用本发明所述的合金粉末及合金化处理工艺对材质为低镍铬无限冷硬铸铁的轧辊进行激光合金化处理，轧辊工作表面形成组织超细化的合金层层，增强了显微硬度并提升了轧辊过钢量。

摘要： 本发明提供了一种低镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面合金化的合金粉末及合金化处理工艺，其中合金粉末包括：WC、TiC、Ni、Cr、Co、Si、Mo、Y2O3粉末组成。本发明还提供了一种合金粉末化处理工艺，该工艺包括将待处理轧辊表面打磨除锈、用有机溶剂去除表面油污，将前述合金粉末与清漆乙醇溶液混合，将所得的混合液均匀喷涂在轧辊待处理工作面，风干后采用激光对轧辊表面进行扫描，使合金粉末和轧辊表层熔化混合，形成激光合金化层等步骤。采用本发明所述的合金粉末及合金化处理工艺对材质为低镍铬无限冷硬铸铁的轧辊进行激光合金化处理，轧辊工作表面形成组织超细化的合金层层，增强了显微硬度并提升了轧辊过钢量。

摘要： 本发明旨在提供一种中镍铬无限冷硬铸铁轧辊激光表面合金化的合金粉末及合金化处理工艺，其中合金粉末包括WC、TiC、B、Ni、Cr、Co、Si、Mo、Y2O3粉末组成。本发明还提供了一种合金粉末化处理工艺，该工艺包括将待处理轧辊表面打磨除锈、用有机溶剂去除表面油污，将前述合金粉末与清漆乙醇溶液混合，将所得的混合液均匀喷涂在轧辊待处理工作面，风干后采用激光对轧辊表面进行扫描，使合金粉末和轧辊表层熔化混合，形成激光合金化层等步骤。采用本发明所述的合金粉末及合金化处理工艺对材质为中镍铬无限冷硬铸铁的轧辊进行激光合金化处理，轧辊工作表面形成组织超细化的合金层层，增强了显微硬度并提升了轧辊过钢量。

摘要： 一种用于铸件表面合金化的涂覆合金粉末及合金化方法，属于铸造技术领域。首先将高碳铬铁、氮化铬铁、硼铁、钒铁、稀土镁硅铁合金用球磨机研磨成80～120目，能后加入150-250目的锌粉，并搅拌均匀，其中高碳铬铁粉、氮化铬铁粉、硼铁粉、钒铁粉、稀土镁硅铁合金粉和锌粉加入量分别为74～78%、10～12%、6～8%、3～5%、0.5～0.8%和0.8～1.2，然后加入适量树脂、四硼酸钠和酒精，进一步搅拌，最后涂覆在铸型表面，直接将高温金属熔液浇入铸型，然后开箱空冷铸件，铸件工作层获得高硬度合金层，具有优异的耐磨性。