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粉末状态对直接激光沉积法制备的耐寒高强钢表面性能的影响
摘要: 直接激光沉积(DLD)技术可在单步工艺中无需附加设备即可制造复杂形状与结构的零部件。船舶制造、航空航天、燃气轮机及机械工程等领域需要此类技术——这些行业常需采用传统工艺生产周期漫长的大型复杂产品。DLD能制造出具有锻件合金力学性能水平的多类合金零部件。本文阐述了高强度耐寒钢直接激光沉积的研究成果。除材料力学性能外,结构的使用性能也至关重要,文中展示了耐腐蚀性、磨蚀腐蚀及摩擦学测试结果。
关键词: 耐腐蚀性、高强度钢、耐磨蚀性、直接激光沉积、耐寒钢、初始粉末状态、耐磨性
更新于2025-09-16 10:30:52
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工作介质对激光局部处理后致密石墨铸铁表面性能的影响
摘要: 为提升制动材料的表面性能,采用激光局部加工技术对具有非光滑表面的蠕墨铸铁(CGI)进行处理。本研究重点考察工作介质对试样耐磨性与抗热疲劳性能的影响。结果表明:当工作介质分别为空气和水时,激光局部加工均能改善蠕墨铸铁的表面性能。改变工作介质虽不会改变激光加工区域的相组成,但能细化其微观组织从而提高显微硬度,进而增强试样的耐磨性和抗热裂纹萌生能力;而抗热裂纹扩展性能则受仿生单元表面裂纹的影响。
关键词: 工作介质、激光、致密石墨铸铁、耐磨性、抗热疲劳性
更新于2025-09-16 10:30:52
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选择性激光熔化Al?O?/P20复合材料表面形貌、微观组织演变及磨损性能研究
摘要: 本研究通过选择性激光熔化(SLM)技术,采用不同Al2O3含量(0.5 wt%、1 wt%、2 wt%)的Al2O3与P20模具钢混合粉末成功制备了Al2O3/P20复合材料。表面形貌分析表明,SLM过程中Al2O3颗粒发生部分或完全熔化团聚,并在相邻熔道间产生偏析。通过建立SLM过程中Al2O3扩散模型阐明了团聚体形成机制。随着Al2O3含量增加,试样致密化行为变差(相对密度从99.3%降至94.2%)。样品微观结构出现明显变化,包括马氏体组织粗化、回火组织转变、逆转变奥氏体生成及细小碳化物颗粒析出。洛氏硬度测试结果显示1 wt%含量时获得最大值57.6 HRC,而2 wt%时硬度最低为45.9 HRC。摩擦磨损试验表明当Al2O3含量为1 wt%和2 wt%时,摩擦系数(COF)和磨损率显著降低,凸显出优异的耐磨性能。
关键词: 耐磨性、选择性激光熔化、Al2O3、P20模具钢、微观结构、复合材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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Ti-6Al-4V钛合金激光熔覆技术研究贡献
摘要: 通过采用60 wt.% WC + 40 wt.% NiCrBSi粉末混合物的激光表面熔覆技术,在退火态Ti-6Al-4V钛合金上成功制备了耐磨涂层。使用3千瓦连续波Yb:YAG碟片激光器进行同轴激光熔覆,尝试不同激光作用时间以获得最佳力学性能条件。本研究的创新点在于:采用最短激光作用时间实现更大熔覆层厚度,同时获得优异熔覆层性能。这将降低能耗并实现预期成本节约——这对工程解决方案的成功至关重要。为获得厚实、无孔隙且无裂纹的熔覆层,设定20克/分钟的高粉末输送速率。除显微硬度和耐磨性评估外,还对熔覆试样进行了全面微观结构分析。该涂层在粘着/滑动磨损条件下呈现多梯度硬度值并具有卓越耐磨性。结果表明:当激光作用时间为0.3秒时可获得优质熔覆层,此时熔覆层显微硬度提升超过四倍,耐磨性显著改善。
关键词: 同轴激光熔覆工艺、钛合金、激光粉末熔覆、激光作用时间、显微硬度、激光表面处理、耐磨性
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光熔覆制备的Ni-Fe-Cr-Mo-Si硬面合金分析:铁含量对耐磨性能的影响
摘要: 本文介绍了一项关于镍铁铬钼硅基合金的持续研究,该合金是潜在的无钴硬面材料之一。我们分析了通过控制316L基材稀释或直接添加方式改变铁含量对微观结构和耐磨性能的影响。首先阐述了镍铬钼硅基合金的研究现状,随后介绍了激光熔覆设备配置及镍铁铬钼硅基合金的工艺参数图谱研究。通过两个独立送粉器直接熔融铁基粉末并混合至同轴喷嘴实现铁元素的添加,最终对试样进行铁含量、显微硬度和微观结构分析。摩擦学测试表明,试样的磨损行为随铁含量变化呈现显著差异,并在特定铁含量水平下获得性能提升。
关键词: 摩擦学、镍基合金、激光熔覆、堆焊材料、核能、耐磨性
更新于2025-09-12 10:27:22
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Nd:YAG激光表面织构化处理对CoCr合金耐磨性的影响
摘要: 本研究旨在利用脉冲Nd:YAG激光探索不同图案激光织构工艺对钴基合金摩擦学行为的影响。实验设置了峰值功率、激光速度和光斑直径等不同参数。通过扫描电子显微镜(SEM)结合能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)以及纳米压痕测试进行微观结构分析。采用销盘式摩擦试验机在润滑滑动条件下评估了不同织构图案对摩擦学性能的影响。结果表明,由于激光处理过程中的热输入和快速冷却速率,铸态CoCr合金的典型枝晶间结构得到细化。这种细化微观结构体积损失更小,耐磨性增强,在润滑条件下比铸态合金表现出更优异的摩擦学性能。论文还讨论了激光参数、微观结构效应及其对耐磨性影响的相互关系。
关键词: 掺钕钇铝石榴石激光、激光织构化、钴铬合金、摩擦学行为、耐磨性
更新于2025-09-12 10:27:22
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体积脉冲激光淬火(VPLH)后T5К10硬质合金强度的研究
摘要: 本文致力于研究硬质合金T5R10在激光冲击作用下激发的冲击波现象,该合金广泛用于切削工具制造及其他领域。探讨了体积脉冲激光淬火(VPLH)对硬质合金T5R10强度变化的影响,并确定了影响硬质合金中形成新稳定结构的因素。
关键词: 耐磨性、硬质合金、硬化、刀具功率、激光、强度、X射线结构分析
更新于2025-09-12 10:27:22
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提高耐磨性的烧结不锈钢激光表面处理
摘要: 本研究采用光纤激光器对烧结奥氏体不锈钢316L进行激光表面合金化处理,所用合金粉末为Inconel 625。在激光表面合金化过程中,通过同轴送粉头将粒度60-150μm的Inconel 625球形粉末直接送入熔池液态金属中。工艺参数的设定确保合金粉末充分熔化并完全溶解于合金化表面。经激光合金化处理后,烧结不锈钢的孔隙率得以消除,在整个合金化区域获得镍和钼元素的均匀分布。合金化表面呈现含17%Cr、18%Ni、3%Mo的完全奥氏体组织。与未经处理的基材相比,合金化表面的宏观硬度、显微硬度和耐磨性能均显著提升。该激光表面合金化技术可便捷应用于烧结奥氏体不锈钢部件中需要改善表面性能的特定部位。
关键词: 因科镍625、激光表面合金化(LSA)、烧结不锈钢316L、硬度、耐磨性
更新于2025-09-12 10:27:22
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[美国激光学会ICALEO? 2015:第34届国际激光材料加工、激光微加工与纳米制造大会 - 美国佐治亚州亚特兰大市(2015年10月18-22日)] 激光与电光应用国际大会 - WC颗粒增强金属基复合材料的激光粉末沉积
摘要: 激光粉末沉积(LPD)是一种增材层制造工艺,可直接从金属粉末沉积近净成形零件。金属基复合材料(MMCs)结合了韧性金属基体和硬质陶瓷增强相的优势,具备硬度、耐磨性等增强性能。通过在涂层和三维零件沉积过程中混合粉末,MMCs可轻松应用于LPD工艺。然而热应力诱导裂纹和材料脆化限制了MMCs在直接LPD工艺中的应用。本研究通过实验探究了LPD沉积MMC的力学性能,分别选用硬面合金Stellite 6和韧性合金Inconel 718作为基体材料,以球形碳化钨(WC)颗粒作为增强相。实验结果表明:Inconel 718与WC颗粒具有更好相容性且耐磨性达标,是更优的基体材料选择。研究还考察了Inconel 718基体直接时效热处理对力学性能的影响。拉伸测试显示添加WC颗?;峤档筒牧系募耷慷群脱由炻剩焓匝⒐劢峁构鄄毂砻鱓C颗粒是优先裂纹萌生位点,显著削弱了复合材料的承载能力和韧性。显微硬度测试与元素分析证实WC溶入基体会导致基体脆化并进一步降低复合材料韧性。最后通过干滑动试验评估MMC耐磨性,发现少量WC颗粒添加可显著提升耐磨性能。
关键词: 因科镍718、耐磨性、激光粉末沉积、司太立6、碳化钨颗粒、金属基复合材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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激光熔覆沉积Tribaloy 400涂层的热处理对组织和力学性能的影响
摘要: 本文研究了热处理对304不锈钢激光熔覆Tribaloy 400涂层显微组织、显微硬度、纳米硬度和耐磨性能的影响。结果表明:Tribaloy 400激光熔覆层显微组织为钴基树枝晶和共晶结构;经1250°C保温1h热处理后,共晶组织消失,在钴基体上形成条状Laves相,同时硬度明显提高;经1250°C保温1h后接着900°C保温4h热处理后,出现少量ε-Co,条状Laves相变粗钝,部分条状结构结合形成块状结构,硬度下降;由于Laves相硬度随温度升高而增加,样品在600°C的耐磨性优于室温。
关键词: 拉弗斯相、耐磨性、硬度、热处理、Tribaloy合金
更新于2025-09-10 09:29:36