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Ultra wear resistant TiC-Fe coating prepared by high efficient and economic plasma cladding method 2024年 The key components of engineering machinery frequently failed due to working in the high load and high wear operating envir-onment.And the performance of the Fe-based alloy coatings typically employed need to be improved for fulfilling the service requirements.Herein,a TiC strengthened Fe-based alloy cladding layer,named TiC-Fe coating,was designed and prepared by plasma cladding technology.The frictional wear performance of coating under various loads was tested.The wear morphology of the coating was observed,and its wear mechanism was examined.The results indicated that the TiC-Fe coating was well formed and metallurgically bonded to the Q345C substrate.Its microstructure mainly consisted of Fe-Cr solid solution,α-Fe phase,(Fe,Cr)_(7)C_(3) phase and TiC phase.The coating exhibited an average microhardness of 980 HV0.2,which was about 5.4 times that of the Q345C substrate.The wear mass loss of the TiC-Fe coatings was much smaller than that of the Q345C substrate,which indicated that the wear resistance of the Q345C coating was superior to the substrate,and the wear mechanism of the coating was mainly attributed to the abrasive wear. 黄大牛 仝永刚 华熳煜 牟泓霖 柳建 蔡志海 胡永乐关键词:TIC MICROSTRUCTURE TiC对Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)合金非晶形成能力、微观组织及热稳定性的影响 被引量:1 2024年 铁基非晶合金存在非晶形成能力低、室温塑性差等问题,极大地限制了其在工程中的应用。基于“近混合焓+有效原子尺寸差”非晶合金成分设计理念设计了Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)全金属组元粉末,采用机械合金化球磨工艺成功制备出非晶态合金粉末,并研究了TiC陶瓷粉末的加入对Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)合金粉末非晶形成能力、微观形貌和热稳定性的影响。结果表明:Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)合金粉末具有较好的非晶形成能力和热稳定性,TiC陶瓷粉末均匀稳定的分布于Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)非晶合金粉末中。添加质量分数15%TiC陶瓷粉末延缓了球磨过程中Fe_(55)Nb_(15)Ti_(15)Ta_(15)合金粉末的合金化和非晶化进程,降低了热稳定性,使得球磨后粉末粒度变小,分布范围变宽。该项工艺可制备出具有较大室温塑性的大块铁基非晶合金原始粉末。 唐翠勇 谢文彬 邹泽昌 孙珍军 陈学永关键词:非晶合金 机械合金化 热稳定性 机械振动TiC-Fe_(3)Al-Ni熔覆层的组织与性能 2024年 为提高42CrMo钢表面耐磨性,改善其表面熔覆层中经常出现的气孔和裂纹缺陷,提高熔覆层整体性能,运用激光熔覆复合不同的机械振动模式在42CrMo钢表面制备了TiC-Fe_(3)Al-Ni熔覆层。借助SEM、XRD、显微硬度计与摩擦磨损试验机,分析了不同振动方向下熔覆层的物相组成、微观组织及性能。结果表明,机械振动的加入使熔覆层中的气孔与裂纹得到有效抑制,在晶粒生长的过程中,机械能量可破坏枝晶的晶臂,减少枝晶的生长,促进等轴晶的生成,提升熔覆层的致密度。熔覆层物相主要由TiC、Ti_(8)C_(5)、Fe_(3)Al、FeO、AlNi组成,施加机械振动后物相组成无明显变化。垂直方向振动对熔覆层显微组织有明显改善,可使熔覆层平均硬度(1891.78 HV0.2)较无机械振动提升一倍以上,耐磨性最优,磨损量为1.57 mg,摩擦过程波动小。 郭珺 周俊杰 梁国星 梁国星关键词:激光熔覆 机械振动 42CRMO钢 显微组织 一种TiO<Sub>2</Sub>-TiC/Fe声敏剂及其制备方法和应用 本发明涉及一种功能纳米材料及声敏剂制剂领域,尤其涉及一种TiO<Sub>2</Sub>‑TiC/Fe声敏剂及其制备方法和应用,属于功能无机纳米材料技术领域;称取MXene、乙二醇、异丙醇、氢氟酸、水、双氧水和FeCl<S... 吴晓歌 秦楠等离子喷焊原位合成TiC增强Fe基合金改性层的组织与性能 2024年 磨损失效是机械零部件最常见的失效形式,如铁路道岔滑床垫板在使用过程中会因局部磨损而造成卡阻故障,严重影响了机械零部件的使用寿命和性能。文中采用等离子喷焊在Q355钢表面,以一定比例纯Ti粉和Fe基粉末混合而成的粉末作为喷焊材料,制备了原位合成TiC颗粒增强Fe基合金改性层,研究其组织及耐磨性。结果表明:原位合成TiC增强Fe基合金改性层主要由α-Fe和TiC组成,TiC是通过熔池中Ti与C的原位反应合成,其微观组织特点为原位合成TiC颗粒弥散分布在Fe基体中。合金改性层顶部的最高硬度可达1086HV,约为母材的4倍。Q355钢在2.74 kg和5.72 kg两种载荷下的磨损率分别为2.47 g∕cm^(2)和5.77 g∕cm^(2),而合金改性层在相同载荷下的磨损率分别为0.89 g∕cm^(2)和1.35 g∕cm^(2),耐磨性显著提高。 刘春城 汤铁兵 柳亚楠 王振伟 谢祖飞 黄诗铭关键词:等离子喷焊 耐磨性 激光熔覆原位生长TiB_(2)/TiC增强铁基涂层组织及性能 被引量:2 2023年 目的采用激光熔覆技术在45钢表面制备原位生长的TiB_(2)、TiC陶瓷相,以提高铁基涂层的耐磨性能。方法利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究铁基复合涂层的相组织、显微组织。使用显微硬度计、磨损实验机等仪器进行显微硬度和耐磨性的测试。结果在铁基粉末中添加Ti、B4C后,涂层原位生长出均匀分布的TiB_(2)、TiC陶瓷相,其数量随着(Ti+B4C)添加量的增加而增多。经过扫描电镜结合EDS判定TiB_(2)多呈矩形形貌,TiC呈球形或花瓣状。在原位生长过程中,TiB_(2)优先形成,而TiC多依附在TiB_(2)周围,以颗粒状存在。铁基复合涂层的显微硬度随着(Ti+B4C)添加量的增加逐级增加,质量分数为30%的(Ti+B4C)复合涂层的硬度最高(1086HV0.2),比铁基涂层(611HV0.2)的硬度提高了约0.78倍。复合涂层的磨损性能得到明显改善,其中质量分数为30%的(Ti+B4C)复合涂层的磨损率最小,为5.48×10^(-6)mm^(3)/(N·m),铁基涂层的磨损率为2.01×10^(-5)mm^(3)/(N·m),表明其耐磨性提高了约2.67倍。随着原位生长的Ti B_(2)、TiC陶瓷相数量的增多,铁基涂层的磨损机制由黏着磨损逐渐转为轻微的磨粒磨损。结论在铁基粉末中添加Ti、B4C,通过激光熔覆技术能够原位生长出Ti B_(2)和TiC,显著提高了铁基涂层的硬度和耐磨性能。 佘红艳 屈威 杨柳 叶宏关键词:激光熔覆 原位生长 等离子熔覆TiC/Fe基熔覆层显微组织及碳化物演变机理分析 2023年 目的 为了提高3Cr13马氏体不锈钢的硬度和耐磨性,在其表面制备TiC/Fe基熔覆层,分析熔覆层组织的均匀性及碳化物类型,探究碳化物演变机理和对熔覆层硬度的影响规律。方法 采用等离子同步送粉熔覆,在3Cr13不锈钢基材上熔覆球形TiC/Fe基熔覆层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、能谱仪分析熔覆层微观形貌特征、相组成以及析出相的元素分布规律,利用显微硬度计测量熔覆层的硬度。结果 随着TiC添加量的增加,熔覆层中的Ti和C元素含量也增加,说明有部分TiC熔解。未添加TiC的熔覆层组织主要是Fe-Cr固溶体和(Fe、Cr)_(7)C_(3),TiC/Fe基熔覆层的为Fe-Cr固溶体和TiC、(Fe、Cr)_(3)C_(2)、(Fe、Cr)_(7)C_(3)。两种熔覆层中的析出相主要以(Fe、Cr)_(7)C_(3)为主,但在TiC/Fe基熔覆层中还存在其熔解后重新析出的TiC及过渡相(Fe、Cr)_(3)C_(2)。TiC添加量增加,熔覆层显微硬度也增加。结论 TiC/Fe基熔覆层中的第二相除(Fe、Cr)_(7)C_(3),还有原始TiC、析出的TiC和(Fe、Cr)_(3)C_(2)。在研究范围内,随着TiC添加量增加,熔覆层中熔解的TiC量也增加。析出的TiC.可以作为(Fe_(3)Cr_(4))C_(3)的有效形核质点,促进(Fe_(3)Cr_(4))C_(3)的形成,形成过程是(Fe、Cr)_(3)C_(2)以析出的TiC为形核核心形核长大,随后相变为更加稳定的(Fe、Cr)_(7)C_(3),在快速冷却过程中有未转变完的(Fe、Cr)_(3)C_(2)保留下来。熔覆层中的原始TiC、析出的TiC、生成的(Fe、Cr)_(7)C_(3)和(Fe、Cr)_(3)C_(2)作为硬质相提高了熔覆层的硬度。 尹燕 何明明 李辉 赵奎安 刘颖波 张瑞华关键词:等离子熔覆 TIC 熔覆层 一种原位TiC/Fe基金属陶瓷复合耐磨粉末、涂层及制备方法 本发明涉及一种原位TiC/Fe基金属陶瓷复合耐磨粉末、涂层及制备方法,属于激光熔化沉积技术领域。与现有TiC/Fe基复合耐磨涂层原位制备技术相比,本发明粉末配方中石墨(或镍包石墨)含量较低,能有效提高原位TiC陶瓷增强相... 李方义 戚小霞 李燕乐 崔维强 孙兴富 潘忠涛 牛家亭一种TiO<Sub>2</Sub>-TiC/Fe声敏剂及其制备方法和应用 本发明涉及一种功能纳米材料及声敏剂制剂领域,尤其涉及一种TiO<Sub>2</Sub>‑TiC/Fe声敏剂及其制备方法和应用,属于功能无机纳米材料技术领域;称取MXene、乙二醇、异丙醇、氢氟酸、水、双氧水和FeCl<S... 吴晓歌 秦楠TiC对Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)中熵合金微观组织与性能的影响 2022年 采用XRD、SEM、TEM、万能试验机、振动样品磁强计,系统研究了TiC含量对Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)中熵合金微观组织、力学性能以及磁性能的影响。添加5%和10%(摩尔分数)Ti至中熵合金Fe_(43)Ni_(35)Co_(22),通过原位自生反应形成TiC/Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)合金块体,制备方法为“机械合金化(MA)+放电等离子烧结(SPS)”。结果表明:经40 h球磨后,Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)粉末相的组成为FCC主相+少量BCC,两种TiC/Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)粉末的相组成为BCC主相+FCC相。经SPS烧结后,Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)块体为单相FCC和少量的杂质;两种TiC/Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)块体均由FCC+TiC两相组成,其中FCC相呈现“微米晶+超细晶”构成的多尺度结构,且随着TiC含量的增加,超细晶区增多。性能上,TiC的添加大幅提高了Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)的压缩屈服强度和矫顽力,同时也导致了材料的塑性和饱和磁化强度的降低。Ti添加量为5%的TiC/Fe_(43)Ni_(35)Co_(22)综合性能最优异,其压缩屈服强度为1352 MPa,压缩断裂应变为24.5%,矫顽力为992 A/m,饱和磁化强度为0.1387 A∙m2/g。 李睿锴 陈维平 王浩 陈强 曾大海 付志强关键词:机械合金化 放电等离子烧结 软磁性能
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