硬质相

摘要： 研制了一种Fe-Cr-C合金粉块,粉块化学成分中w(Cr)/w(C)为5∶1,仅改变Fe/C配比,并采用等离子焊机在Q235钢板表面进行铺粉堆焊试验。采用金相显微镜、光谱仪(OES)、磨损实验和硬度检测等方法,研究Fe/C配比对Fe-Cr-C堆焊合金组织及性能的影响。结果表明:Fe元素在熔敷过程中起到助熔作用,当不添加Fe粉时,焊道无法成形;当Fe/C配比为4∶1时,焊道成形最好,堆焊合金中析出的M_(7)C_(3)型碳化物晶粒尺寸细小,弥散分布在马氏体基体表面;随着Fe/C配比的提高,Fe的助熔作用会减少堆焊合金烧损,但是C含量的降低导致显微组织中硬质相尺寸增大。当Fe/C配比为10∶1时,由于硬质相缺碳严重,形成M_(23)C_(6)型碳化物,耐磨粒磨损性能变差。

摘要： 本文采用真空烧结方法制备Ti(C,N)基金属陶瓷,结合光学金相显微镜、SEM以及力学性能检测等手段,研究了硬质相Ti(C0.5,N0.5)、(Ti39.8W46.9)C的比例含量对金属陶瓷微观性能、力学性能的变化规律.结果表明,经过真空条件1450°C烧结60 min,不同比例硬质相的金属陶瓷微观组织均出现有明显的核芯/环形结构.随着硬质相(Ti39.8,W46.9)C含量增加,Ti(C0.5,N0.5)相含量减小,黑芯硬质相数量减小,环形相厚度增加,白芯硬质相增加.基体硬度逐渐降低而抗弯强度则逐渐增加,断裂韧性随白芯数量增加而有所提升.通过研究综合性能,当硬质相Ti(C0.5,N0.5)和(Ti39.8W46.9)C的质量分数比例分别为29.6％及29.5％,力学性能最佳,硬度达到92.2±0.3 HRA,抗弯强度为2050±50 MPa,断裂韧性为10.2±0.2 MPa·m1/2.

摘要： 机械设备的使用寿命会因为磨损而减少,因而应该提升材料耐磨性能以提高机械设备的使用时间.利用埋弧焊机采用明弧堆焊的方法制备Fe-Cr-C-W-B堆焊合金,在一定试验条件下分析了改变药芯焊丝中W的质量比例后堆焊合金硬质相的数量以及耐磨性能的变化情况.结果表明,当W含量提高后,堆焊层中硬质相的所占比例增加,从而显著改善其硬度和耐磨性能.在堆焊层金属W质量分数为2.73％时,堆焊层主要含钨硬质相为FeWB,Fe2W,FeW3C.当堆焊层金属W含量在5.47％时堆焊层耐磨性能达到最佳,磨损量为0.3825 g,洛氏硬度为61.63 HRC.当堆焊层金属W含量为6.35％时,堆焊层洛氏硬度达到最高为64.22 HRC,磨损量为0.4182 g,由于堆焊层的淬硬性增加,在磨损过程中硬质相易脱落,导致耐磨性能稍有下降.为了获得更好的耐磨性能,W质量分数应控制在5.47％左右.

摘要： 以自制的高铬铸铁药芯焊带为焊接材料,采用非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)在低碳钢板上进行单层单道堆焊试验,通过在药芯焊带药粉中添加不同质量分数(0～5.2％)的钛铁粉,研究了原位自生TiC对堆焊金属组织和性能的影响.结果表明:药芯焊带药粉中加入钛铁粉后,堆焊金属中除了含有Cr7 C3硬质相外,还原位析出TiC相,Cr7 C3尺寸减小,分布更均匀,数量明显增加;当药粉中钛铁粉质量分数为5.2％时,堆焊金属中Cr7 C3细化最明显,分布最均匀;随着药芯焊带药粉中钛铁粉含量的增加,堆焊金属的硬度和耐磨性提高.液态金属中原位合成的TiC可作为Cr7 C3的异质形核核心,减小了Cr7 C3的形核阻力,从而细化了Cr7 C3.

摘要： 通过对含钛焊丝钢断裂试样分析,确定了拉拔断裂的主要原因是组织中的大量硬质相——贝氏体和马奥岛.结合盘条吐丝后在辊道上堆叠情况,说明在含钛焊丝钢盘条轧后缓冷过程中,搭接点和非搭接点的冷却速度差异,是造成抗拉强度极差大和组织中产生大量硬质相的主要原因.

摘要： 为了加强车辆机械零件的表面防护,采用等离子喷涂工艺在304N不锈钢表面分别制备了NiCr/Cr2 C3涂层、Ni/C涂层以及NiCr/Cr2 C3和Ni/C复合涂层,观察了涂层组织形貌,测试了涂层硬度和耐磨性,分析了涂层的摩擦磨损机理.结果表明,3种涂层中NiCr/Cr2 C3和Ni/C复合涂层的耐磨性能最好.金属粘结相NiCr可以起到足够的支撑作用,从而防止涂层剥离与黏着磨损的产生.Ni/C作为固体润滑剂,通过自润滑作用降低了涂层的整体摩擦系数.

摘要： 采用熔化极气体保护焊技术(gas metal arc welding,GMAW)制备了Fe-Cr-C-Nb堆焊合金,对合金在不同法向载荷(70～190N)下进行干砂/橡胶轮松散三体磨粒磨损实验。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、能谱分析、磨损失重测试、体视显微镜观察、激光扫描共焦显微镜观察和维氏硬度测量等手段表征了合金显微组织与磨痕特征,研究了合金在不同法向载荷作用下磨损行为的变化。结果表明:堆焊合金显微组织主要由初生奥氏体基体、网状共晶组织及分布于基体上的NbC硬质相组成;合金磨损损失、磨痕深度随法向载荷增大而增大,磨损机制主要为奥氏体基体的微切削及NbC、M_7C_3的脆性剥落;法向载荷的提高加剧了磨痕亚表面的加工硬化,从而提高了奥氏体基体耐磨性,这导致磨损损失及磨痕深度增长幅度缓慢。

摘要： 作为复合镀层重要组成部分的硬质相,其自身性质以及在镀层中的复合状态都影响着镀层的最终性能.硬质相会通过改变镀层的摩擦系数、磨损类型等控制镀层的耐磨损性能,因此在研究和利用复合镀层的耐磨损性能时应根据实际需要合理选择硬质颗粒并调整其在镀层中的复合状态.

摘要： 用恒流电解相萃取技术成功地提取了NDG-2镍基耐磨堆焊合金中主要硬质相CrC、NiCrWSi,用XRD、SEM分析观察了堆焊合金中各种硬质相结构及结晶立体形态,探讨了硬质相对合金耐磨性能的影响.

摘要： 为探讨涂层硬质合金中硬质相与粘结相之间的协同效应,制备了具有相近晶粒度(～0.4μm)的无粘结相WC-6M02C-0.68Cr3C2-0.37VC(bWC)模型合金和WC-10Co-0.65Cr3C2-0.35VC参比合金.采用直流磁控溅射技术,在两种基体表面沉积Ti0.94Si006N/TiAlSiN/Al0.52Ti0.48N涂层.划痕测试(加载载荷0～30N)结果表明,涂层从bWC基体上完全剥离需要较高的临界载荷(对应载荷LC2=28.3N vs.21.4N),但同时伴随着较早的内聚失效(对应载荷LC1,LC2-LC1=16.4N vs.1.0N).通过AlTiN与WC/Mo2C相界面的HRTEM观察与分析,对产生高膜基结合强度的原因进行了分析.结果表明,AlTiN在WC晶面生长,存在共格和半共格外延生长关系,即(O2O)AlTiN//(10(1)0)WC、((1)1(1))AlTiN//(10(1)0)WC、((1)1(1))AlTiN//(01(1)0)WC和(1(1)1)AlTiN//(0001)WC.AlTiN在WC(0001)晶面上沿涂层[(4)2(2)]方向外延生长时,晶格失配度仅为1.9％.

摘要： 采用第一性原理广义梯度泛函的方法研究了M23C6(M=Cr,Mn,Fe,Mo,W)化合物的晶体结构,结合能与形成焓,结果表明所有化合物都是热力学稳定.由应力-应变方法得到化合物的弹性常数,根据力学稳定性的判断条件可知,所有化合物都是力学稳定性,在此基础上通过Voigt-Reuss-Hill近似可求得化合物各模量值,其包括有体模量,剪切模量,杨氏模量等.其体模量变化范围为301.0-339.6GPa,剪切模量变化范围为126.9-163.7GPa.且掺杂铬,钼和钨后模量值都大于未掺杂的化合物.此外还研究了化合物的力学各向异性,结果表明化合物Fe23C6的杨氏模量的各向异性性能要强于其它化合物的杨氏模量各向异性性能.通过分析化合物的态密度图来研究的化合物M23C6(M=Cr,Mn,Fe,Mo,W)的电子结构,结果表明所有化合物表现为碳与金属间的p轨道与d轨道杂化得到的共价键与金属键的混合.

摘要： 采用第一性原理广义梯度泛函的方法研究了M23C6(M=Cr,Mn,Fe,Mo,w)化合物的晶体结构,结合能与形成焓,结果表明所有化合物都是热力学稳定.由应力-应变方法得到化合物的弹性常数,根据力学稳定性的判断条件可知,所有化合物都是力学稳定性,在此基础上通过Voigt-Reuss-Hi11近似可求得化合物各模量值,其包括有体模量,剪切模量,杨氏模量等.其体模量变化范围为301.0-339.6GPa,剪切模量变化范围为126.9-163.7GPa.且掺杂铬,钼和钨后模量值都大于未掺杂的化合物.此外还研究了化合物的力学各向异性,结果表明化合物Fe23C6的杨氏模量的各向异性性能要强于其它化合物的杨氏模量各向异性性能.通过分析化合物的态密度图来研究的化合物M23C6(M=Cr,Mn,Fe,Mo,W)的电子结构,结果表明所有化合物表现为碳与金属间的p轨道与d轨道杂化得到的共价键与金属键的混合.

摘要： 使用CO2激光器对球墨铸铁表面进行超细陶瓷合金化，利用SEM、能谱仪、显微硬度计和x射线衍射仪对激光合金化层的显微组织，物相元素，硬度分布进行了分析。结果表明，合金化区域由合金化区、热影响过渡区组成。其中合金化区组织包含菜氏体、细小马氏体和残余奥氏体，热影响区组织包含马氏体及残余奥氏体。亚微米级TiC硬质相成功引入合金化层，合金化层硬度得到显著提高．约为基体硬度的2～3倍。讨论了激光合金化工艺参数对合金化层显微硬度和微裂纹的影响并对裂纹的产生机理进行了深入分析。在一定范围内，随着激光功率的增加，合金化层厚度增大，同时减小了裂纹的产生。

摘要： 本文概述了耐磨耐腐蚀硬质合全国内外的研究现状；探讨了硬质相晶粒尺寸、微量元素、热处理方式对耐磨硬质合金的影响，介绍了耐腐蚀硬质合金几个研究方向；并指出了今后需要解决的问题。

摘要： 研究了在电磁搅拌的作用下,硬质相M7C3(主要是(Fe,Cr)7C3和Cr7C3)的数量和形态分布对堆焊层金属耐磨性的影响规律.对堆焊试件进行耐磨、硬度试验,并采用SEM、XRD对堆焊进行显微组织和成分分析.发现随着磁场参数的改变,硬质相M7C3由杂乱无章的分布逐渐转变为较规则的六方块状分布,堆焊层金属的耐磨性也随之增强；当磁场电流为3A,磁场频率为10Hz时,堆焊层金属的性能达到最佳状态,此时堆焊层中硬质相(M7C3)均成较规则的六方块状分布.结果表明:在适当的磁场参数作用下,硬质相(M7C3)成较规则的六方块状分布可以显著的提高堆焊层金属的耐磨性.

摘要： 本文介绍了一种轻质新型硬质合金密封环材料--TN85合金(TiC基).TN85合金不仅硬度高,耐磨性能好,而且具有优良的耐高温抗氧化性能以及耐酸碱腐蚀能力,是一种理想的机械密封摩擦副材料.

摘要： 本文介绍了一种轻质新型硬质合金密封环材料--TN85合金(TiC基).TN85合金不仅硬度高,耐磨性能好,而且具有优良的耐高温抗氧化性能以及耐酸碱腐蚀能力,是一种理想的机械密封摩擦副材料.

摘要： 本发明公开了一种表层脱β相和富γ相梯度结构的涂层硬质合金基体的制备方法，包括以下步骤：1）以难熔金属碳化物、粘结金属和TiCN粉末为原料，通过球磨混合、干燥过筛、压制成型和烧结四个步骤制备得到涂层硬质合金基体前驱体；2）对涂层硬质合金基体前驱体进行精磨加工处理；3）对精磨加工处理后的涂层硬质合金基体前驱体进行梯度烧结，制备得到表层脱β相和富γ相梯度结构的涂层硬质合金基体；本发明由于形成梯度结构层的梯度烧结在精磨加工处理之后进行，因此得到的涂层硬质合金基体精品的梯度结构层不受精磨加工的影响，既能保证精品的尺寸精度，又能精确控制精品的梯度层厚度在理想的20~30μm范围内。

摘要： 本发明涉及一种超细晶无粘结相硬质合金的制备方法，包括：按照所述超细晶无粘结相硬质合金的成分称量原料粉末，向所述原料粉末中添加碳粉以形成混合物，将所述混合物于惰性气氛中进行研磨混合处理，得到混合粉末，所述碳粉的添加量为Ctotal；对所述混合粉末进行成型处理，得到坯体；对所述坯体进行脱脂处理及均匀化热处理；对均匀化热处理后的所述坯体进行氧化处理；对氧化处理后的所述坯体进行烧结处理，得到致密的、无石墨相和脱碳相的超细晶无粘结相硬质合金。所述硬质合金的晶粒细小，具有较好的强度、硬度和抛光光洁度。

摘要： 本发明属于硬质合金技术领域，公开一种去除硬质合金表面硬质相的化学腐蚀方法。（1）将硬质合金进行打磨抛光处理，然后清洗、吹干；（2）、按每100 mL水溶入0.2‑1.1 g铁氰化钾、5‑19.8 g氢氧化钠的比例配制腐蚀液；将经打磨抛光处理的硬质合金放入腐蚀液中立即进行下一步处理；（3）、超声波震荡处理5‑30 min；（4）、关闭超声波，在遮光环境中室温静置30‑180 min；（5）、重复步骤（3）和（4）3‑8次；（6）、从腐蚀液中取出硬质合金并放入水中，超声波清洗1‑8min，清洗完成后吹干硬质合金表面即可。本发明采用化学腐蚀与超声震荡相结合的腐蚀工艺，合金表面WC相腐蚀彻底，合金表面没有WC残留，粘结相不会产生氧化。

摘要： 本发明公开了一种可配置在组件(306)例如井场组件的表面上的硬质面(301)。所述硬质面包括表面部分和底面部分以及在它们之间限定的偏析线(428)。所述表面部分和底面部分各自包括基质相(434)和分布在所述基质相内的硬质相(436)，所述基质相包含由金属合金制成的基质组合物。所述硬质相可以包括由硬质材料(例如碳化钒)制成的耐磨组合物。所述表面部分(426a)具有第一浓度的所述耐磨组合物，所述底面部分(426b)具有第二浓度的耐磨组合物，并且所述第一浓度大于所述第二浓度，以便在所述组件的表面上确定耐磨表面。

摘要： 本发明公开了一种具有核壳结构的双硬质相双粘结相金属碳化物陶瓷粉末及其制备方法，与传统团聚金属碳化物陶瓷粉末相比：本发明金属陶瓷粉末具有包覆层核壳结构，可降低陶瓷粉末沉积过程中WC的氧化，进而避免热喷涂过程中WC颗粒的分解和有害三元硬脆相(W6Co6C，W3Co3C)的形成，还通过利用Cr3C2颗粒的熔化和弥散分布实现了基体与硬质颗粒双相强化，能够同时大幅度提高涂层的硬度和断裂韧性；利用本发明金属陶瓷粉末制备的涂层具有硬质相含量高、涂层与基体界面结合紧密、碳化物颗粒与粘结相结合紧密性好等特点；本发明公开的金属陶瓷粉末制备方法，操作简单，实施可行性高，为金属陶瓷粉末的发展和应用奠定了基础。

摘要： 本发明属于硬质合金技术领域，公开一种去除硬质合金表面硬质相的化学腐蚀方法。（1）将硬质合金进行打磨抛光处理，然后清洗、吹干；（2）、按每100 mL水溶入0.2‑1.1 g铁氰化钾、5‑19.8 g氢氧化钠的比例配制腐蚀液；将经打磨抛光处理的硬质合金放入腐蚀液中立即进行下一步处理；（3）、超声波震荡处理5‑30 min；（4）、关闭超声波，在遮光环境中室温静置30‑180 min；（5）、重复步骤（3）和（4）3‑8次；（6）、从腐蚀液中取出硬质合金并放入水中，超声波清洗1‑8min，清洗完成后吹干硬质合金表面即可。本发明采用化学腐蚀与超声震荡相结合的腐蚀工艺，合金表面WC相腐蚀彻底，合金表面没有WC残留，粘结相不会产生氧化。

摘要： 本发明公开了一种可配置在组件(306)例如井场组件的表面上的硬质面(301)。所述硬质面包括表面部分和底面部分以及在它们之间限定的偏析线(428)。所述表面部分和底面部分各自包括基质相(434)和分布在所述基质相内的硬质相(436)，所述基质相包含由金属合金制成的基质组合物。所述硬质相可以包括由硬质材料(例如碳化钒)制成的耐磨组合物。所述表面部分(426a)具有第一浓度的所述耐磨组合物，所述底面部分(426b)具有第二浓度的耐磨组合物，并且所述第一浓度大于所述第二浓度，以便在所述组件的表面上确定耐磨表面。

摘要： 本发明公开了一种复合陶瓷硬质相的硬质合金覆层材料的制备方法，它是在钢基体表面制备复合陶瓷硬质相的硬质合金覆层材料，包括覆层坯体成形和覆层材料液相烧结步骤；覆层材料所用原料的重量份配比为：Mo粉35～55份，Fe－B合金10～30份，石墨粉0～1.5份，Cr粉0～15份，Ni镍粉0～10份，Cr3C2粉0～20份，WC粉0～20份，TiC粉0～10份，Fe粉0～61份；它采用液相烧结方法，利用覆层材料中通过原位化学反应形成的三元硼化物陶瓷和另外加入的碳化物陶瓷形成复合陶瓷硬质相，从而降低了覆层材料的成本，扩大了覆层材料的烧成温度范围，并进一步提高了覆层材料的耐磨性。

摘要： 本发明公开了一种具有核壳结构的双硬质相双粘结相金属碳化物陶瓷粉末及其制备方法，与传统团聚金属碳化物陶瓷粉末相比：本发明金属陶瓷粉末具有包覆层核壳结构，可降低陶瓷粉末沉积过程中WC的氧化，进而避免热喷涂过程中WC颗粒的分解和有害三元硬脆相(W6Co6C，W3Co3C)的形成，还通过利用Cr3C2颗粒的熔化和弥散分布实现了基体与硬质颗粒双相强化，能够同时大幅度提高涂层的硬度和断裂韧性；利用本发明金属陶瓷粉末制备的涂层具有硬质相含量高、涂层与基体界面结合紧密、碳化物颗粒与粘结相结合紧密性好等特点；本发明公开的金属陶瓷粉末制备方法，操作简单，实施可行性高，为金属陶瓷粉末的发展和应用奠定了基础。

摘要： 本实用新型公开了一种含TiC、Fe3B硬质相电弧喷涂粉芯丝材，包括TiC、Fe3B复合芯层和钢带外层，所述钢带外层包裹在TiC、Fe3B复合芯层外部，所述钢带外层上相对的两侧设有第一封边，所述钢带外层上另外相对的两侧设有第二封边，通过两个第一封边和两个第二封边将TiC、Fe3B复合芯层密封在钢带外层内部，该种粉芯丝材摩擦磨损失重低于纯铝涂层，涂层的耐磨性得到了增强，涂层具有较高的摩擦系数，具有良好的应用前景，可用于海洋环境下耐磨部件的表面防护，可应用在舰船甲板、跨海大桥、海上石油钻井平台上。