Co-28Mo-8Cr-2Si涂层在去离子水和人工海水中的气蚀性能

服役于海洋中的多种零部件往往因腐蚀-气蚀联合作用而严重损坏。文中采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术制备了Co-28Mo-8Cr-2Si涂层,使用光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计等设备分析涂层的组织结构和力学性能,使用电化学工作站考察涂层的腐蚀性能,使用超声波振动气蚀试验机评价了涂层分别在去离子水和人工海水中的气蚀性能,利用扫描电镜(SEM)观察涂层腐蚀和气蚀后的形貌。结果表明:在去离水中,涂层的气蚀机理主要是孔隙周围的扁平粒子大片剥落,气蚀6h后,涂层的累积体积损失高达4.15mm3;在人工海水中,腐蚀产物有效地填充了涂层表面的孔隙,大大降低了扁平粒子剥落情况的发生,气蚀6h后,涂层的累积体积损失仅为1.83mm3。     

镍基喷焊层的抗气蚀性能研究

用火焰喷涂法在低碳不锈钢表面制备镍基合金涂层.借助光学显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计、磁致伸缩气蚀仪等设备研究涂层的组织、结构和性 能,并利用扫描电子显微镜对气蚀形貌进行了跟踪观察.结果表明：Ni60喷焊层组织较细,显微硬度远远高于Ni25喷焊层,Ni60喷焊层抗气蚀性能和Ni25喷焊层相比有明显提高.     

等离子喷涂Fe基合金涂层的耐蚀性

Fe基合金(含Cr、Ni、B、Si 等)作为喷涂粉末,采用等离子喷涂法在Q235钢基体上制备了厚度约为200 μm的Fe基合金涂层.用盐雾腐蚀方法检测了Fe基合金涂层和对比材料1Cr18Ni9Ti不锈钢的耐腐蚀性能,用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、体视显微镜对腐蚀前后试样的表面形貌进行了观察和分析;对Fe基合金涂层与不锈钢试样的盐雾腐蚀质量损失进行了测量.盐雾腐蚀试验结果表明,Fe基合金涂层的耐腐蚀性明显优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.前者主要为孔蚀,后者为晶间腐蚀和孔蚀.经封孔的Fe基合金涂层较未封孔的Fe基合金涂层的耐腐蚀性能显著提高.     

电化学阻抗谱法研究热处理对低碳钢镍基合金涂层腐蚀行为的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在碳钢基体上制备了NiCrBSi喷涂层,对包覆样品进行900℃保温2 h或10 min热处理,利用电化学阻抗谱(EIS)研究了涂层在3.5%NaCl水溶液中的腐蚀失效过程和耐蚀性的变化规律.EIS图谱分析表明,喷态涂层抗介质渗透能力差,腐蚀20 h后介质可渗达碳钢基体;900℃,2 h保温热处理涂层腐蚀15 h后EIS谱发生明显变化,产生局部腐蚀;而900℃,10 min处理涂层为均匀腐蚀,EIS谱形可长时间保持稳定.利用等效电路拟合,获取了涂层界面反应阻力(腐蚀抗力)随时间变化的关系,显示高温短时(10 min)热处理涂层的界面反应阻力高且稳定,其耐蚀性和抗介质渗透能力远优于喷态涂层,但2 h保温热处理涂层的耐蚀性比喷态涂层的差.利用组织结构分析解释了热处理影响涂层腐蚀行为的原因.     

板坯连铸结晶器Co基合金涂层抗冷热疲劳性能研究

采用HVOF对板坯连铸结晶器窄边CrZrCu板喷涂C0基合金涂层，与电镀Co—Ni镀层进行对比分析。结果表明：450℃下进行冷热疲劳试验，Co基合金涂层经过113次后，涂层还保持完好无损，未出现任何缺陷，而电镀镀层只能承受37．8次；800℃时，Co基合金涂层经过29．4次冷热疲劳后，有3l％的涂层剥落，而电镀层只能承受21．4次。这说明HVOF涂层具有非常高的抗冷热疲劳性能。     

超音速火焰喷涂Fe基合金涂层的抗汽蚀性能

采用超音速火焰(HVOF)喷涂在1Cr18Ni9Ti不锈钢基体上制备了200 pm厚的Fe基(含Cr、Ni等)合金涂层.采用金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计、磁致伸缩汽蚀仪对涂层的组织、硬度和抗汽蚀性能进行了研究.结果表明,Fe基合金涂层组织均匀致密,孔隙率低,具有层状结构,涂层的平均硬度为993 HV0.1,是基体硬度的5.8倍;Fe基涂层抗汽蚀性能明显优于1Cr18Ni9Ti不锈钢,1Cr18Ni9Ti不锈钢汽蚀沿晶界和孪晶界破坏,而Fe基合金涂层汽蚀沿表面微小孔隙破坏,破坏由孔隙边缘向外扩展,损伤程度由汽蚀试样表面中心向外递减,最终不同损伤程度的汽蚀坑分布于表面.     

Cr_3C_2-NiCr涂层的工程化应用研究

从工程化应用的角度出发,比较了超音速火焰喷涂工艺(HVOF)和等离子喷涂工艺制备的Cr3C2-NiCr涂层性能差别,发现HVOF工艺制备的Cr3C2-NiCr涂层质量明显优于等离子喷工艺,从而采用HVOF工艺作为Cr3C2-NiCr涂层优选的喷涂方法。HVOF工艺制备的Cr3C2-NiCr陶瓷涂层具有硬度高(HV300>9800MPa)、孔隙率低(<0.9%)、与基体结合强度高(>70MPa)等特点,满足柴油机关键部件缸套涂层的使用要求。     

EIS STUDY ON THE EFFECTS OF HEAT TREATMENT ON CORROSION BEHAVIOR OF NICKEL BASE ALLOY COATING

采用超音速火焰喷涂(HVOF)方法在碳钢基体上制备了NiCrBSi喷涂层, 对包覆样 品进行900 ℃保温2 h或10 min热处理, 利用电化学阻抗谱(EIS)研究了涂层在3.5%NaCl 水溶液中的腐蚀失效过程和耐蚀性的变化规律. EIS图谱分析表明, 喷态涂层抗介质渗透能力 差, 腐蚀20 h后介质可渗达碳钢基体;900 ℃, 2 h保温热处理涂层腐蚀 15 h后EIS谱发生明 显变化, 产生局部腐蚀;而900 ℃, 10 min处理涂层为均匀腐蚀, EIS谱形可长时间保持稳定. 利用等效电路拟合, 获取了涂层界面反应阻力(腐蚀抗力)随时间变化的关系, 显示高温短 时(10 min)热处理涂层的界面反应阻力高且稳定, 其耐蚀性和抗介质渗透能力远优于喷态 涂层, 但2 h保温热处理涂层的耐蚀性比喷态涂层的差. 利用组织结构分析解释了热处理影响 涂层腐蚀行为的原因.     

Ni—Cr—B—Si等离子喷涂层加热重熔后组织与性能

用真空炉对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ合金粉末等离子喷涂进行整体加热，使涂层重熔。研究了重熔后喷涂层的组织与性能，结果表明，经重熔处理后喷涂层与基体的结合力，抗高温磨损性能和抗高温氧化性能得到了明显提高而孔隙率却明显降低     

超音速火焰喷涂Fe-Cr-Ni基涂层的组织与性能研究

采用多元Fe-Cr-Ni基合金(含Si、Co、B、Cu等)为喷涂粉末在不锈钢基体表面,用超音速火焰(HVOF)喷涂法制备厚度达200 μm的涂层.采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪对涂层的组织及相组成进行了研究,用显微硬度计和磁致伸缩汽蚀仪对涂层的性能进行了测试.结果表明,该涂层致密,颗粒分布均匀,其显微硬度是基体的5倍,达到1050 HV0.1,靠近涂层的基体表面发生了加工硬化.涂层的抗汽蚀性明显优于ZG06Cr13Ni5Mo不锈钢,前者的质量损失约为后者的1/3.     

热循环对锅炉管热喷涂Ni-Cr基纳米涂层的影响（英文）

采用机械球磨法制备Ni-Cr基纳米原料粉末。粉末颗粒在行星球磨机中反复经历焊合、碎裂和重焊合过程。采用超音速火焰喷涂工艺(HVOF)在碳钢管上喷涂球磨纳米粉末。利用金相显微镜、XRD、扫描电子显微镜(SEM),高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、能谱(EDS)和显微硬度测试对原料粉和HVOF喷涂涂层进行表征。对喷涂和未喷涂试样进行热循环分析,研究相、冶金性能和显微硬度的变化。与传统喷涂试样相比,Ni-Cr纳米涂层试样具有更高的力学和冶金性能。与传统涂层相比,纳米涂层的显微组织更均匀和紧密。     

高速火焰喷涂高质量NiCoCrAlTaReSiY抗氧化涂层

研究了用高速火焰喷涂(HVOF)替代低压等离子喷涂(LPPS)沉积高质量的MCrAlY涂层。试验用粉料为NiCoCrAlTaReSiY,采用以煤油为燃料的K2型HVOF系统沉积涂层,研究喷嘴长度、喷涂工艺参数对粉末沉积工艺过程以及涂层性能的影响;测量涂层的孔隙率及氧含量,观察涂层经真空热处理以及高温空气氧化后的显微结构,测量了Al、O等元素在氧化涂层中的分布。结果表明,所沉积的NiCoCrAlTaReSiY涂层具有优越的抗氧化性。     

超音速火焰喷涂MCrAlY粘结层对热障涂层热震性能的影响

分别采用超音速火焰喷涂技术(HVOF)和等离子喷涂技术(APS)在高温合金GH99上制备MCrAIY粘结层(BC),对比研究了HVOF和APS喷涂BC对热障涂层(TBC)热震性能的影响.结果表明:APS喷涂BC界面不平整,起伏较大,而HVOF喷涂BC界面较为平整.经200次热循环后,APS喷涂TBC部分陶瓷层(TC)出现剥落,而HVOF喷涂TBC仅出现细小的微裂纹,生成的热生长氧化物(TGO)比较厚.APS喷涂TBC经过350次热循环后,涂层出现大面积剥离现象.而HVOF热障涂层直到热震430次后,才出现涂层剥落现象.拉曼光谱(RFS)残余应力分析表明,HVOF热障涂层残余应力随热循环次数的增加而增大,热震350次后APS热障涂层残余应力为650MPa,而HVOF热障涂层热震400次后其应力值仅为571 MPa.可知,HVOF显著地提高了TBC的热震性能.     

HVOF喷涂WC-12Co涂层性能及磨蚀机理

为提高水力机械表面抗磨蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)喷涂微米粉末制备WC-12Co涂层,测试了涂层的显微硬度、孔隙率、结合强度及抗磨蚀性能。利用XRD表征了涂层的物相组成,并利用SEM分析了涂层的微观组织结构及磨蚀后的表面形貌,探讨了涂层在含沙水流中的磨蚀机理。结果表明,获得的WC-12Co涂层的孔隙率为0.83%,平均显微硬度达1189.7HV0.2,结合强度大于62MPa,其耐磨蚀性能是基体的3倍以上,有效提高基体的耐磨蚀性能。在含沙水流中的磨蚀主要是由沙粒冲蚀和气体气蚀所引起的。     

钴基合金/TiN陶瓷复合硬面涂层的制备及性能

在316L不锈钢基体表面分别采用等离子喷焊和离子镀膜技术制备了钴基合金/TiN陶瓷复合涂层,对复合涂层的成分、结构、表面硬度及高温抗水蒸汽氧化性能进行了表征和分析。结果表明:该复合涂层利用氮化钛陶瓷层的超高硬度解决了钴基合金耐磨性不足的弱点,而钴基合金涂层对陶瓷层形成了良好的支撑,涂层的硬度呈梯度分布;同时TiN陶瓷涂层显示出优异的高温抗水蒸汽侵蚀能力,对提高球阀的使用寿命具有很高的实用意义。     

CoNiCrAlY黏结层结构设计及其对热障涂层结合强度和抗热震性能的影响

目的 设计热障涂层黏结层结构,改善涂层结合强度和抗热震性能。方法 制备了5种结构的CoNiCrAlY黏结层,即超音速火焰喷涂(HVOF)底层+等离子喷涂(APS)上层的双层结构黏结层试样,对其进行1 050℃真空热处理3 h后的试样,APS黏结层试样,HVOF黏结层试样及其真空热处理试样。再在以上5种试样表面制备Y₂O₃部分稳定ZrO₂(YSZ)陶瓷层,研究黏结层的表面粗糙度、相组成、微观组织结构及其对涂层试样结合强度、热震性能的影响。结果 制备态的黏结层由γ/γ’和β-NiAl两相组成,真空热处理后β相含量增多,表面粗糙度下降。在所有涂层试样中,双黏结层的涂层试样的结合强度最低,为28.43 MPa;对其真空热处理后得到的涂层试样的结合强度最高,达到39.42 MPa,主要原因在于热处理促进了两黏结层之间的扩散,提高了界面强度。双黏结层的涂层试样的抗热震性能最好,200次热震后涂层无明显剥落,而APS黏结层的涂层试样的抗热震性能最差,涂层抗热震性能的差异在于黏结层微观结构的不同。结论 双黏结层的结构设计综合了APS、H...     

温度对碳化钨涂层耐磨性能的影响

利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)制备WC- 10Co-4Cr涂层,对涂层进行300℃×1 h和500℃×1 h热处理,利用X射线、扫描电镜和显微硬度仪检测热处理前后涂层组织、形貌和硬度的变化,并进行磨粒磨损试验,以分析涂层耐磨损性能的变化.结果表明:经过300℃×1 h热处理后涂层的硬度、形貌和耐磨性能与喷涂态相比没有明显变化;经过500℃×1 h热处理后涂层的硬度下降了8％,磨损失质量增加了约20％.     

超音速火焰喷涂WC涂层抗热疲劳性能的研究

采用HVOF技术喷涂了WC涂层,并对涂层的抗热疲劳行为进行了研究.试验结果表明,HVOF涂层经过15次整体热震试验后,涂层均保持完好无损,未出现裂纹及剥落等任何缺陷;而等离子喷涂的WC涂层经过3次热震试验后就基本开裂和脱落.这充分说明了HVOF涂层具有非常高的抗热疲劳性能.     

超音速火焰喷涂铁基非晶涂层的微观组织及性能

为增强海洋工程装备中关键部件的耐磨与抗腐蚀性能,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不锈钢基体表面喷涂Fe基非晶涂层。利用SEM、XRD和DSC等,对该涂层的微观组织、相结构及性能进行了分析。研究了喷涂中煤油流量、氧气流量、喷距对非晶涂层微观组织和性能的影响。结果表明,超音速火焰喷涂制备的铁基非晶涂层组织结构均匀致密,呈完全非晶态结构。喷涂工艺参数对涂层的显微硬度具有重要影响,在优化工艺参数下获得的显微硬度为912.1 HV0.3。不锈钢喷涂非晶涂层后耐磨性提高。     

激光重熔对冷喷涂镍铝青铜涂层组织性能的影响

采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金表面制备了镍铝青铜涂层,并对涂层进行激光重熔处理。使用SEM、OM、EDS、XRD、显微硬度测试仪,多功能表面性能测试仪、电化学工作站、磁致伸缩空泡腐蚀试验机分析了涂层的组织形貌、显微硬度、摩擦学性能、耐腐蚀性能以及抗空泡腐蚀性能。结果表明:激光重熔后涂层变得致密,结合方式转变为冶金结合;涂层平均显微硬度提高到354.4 HV0.2;激光重熔态涂层的自腐蚀电位Ecorr比基体提高了9.2%,比冷喷涂态涂层提高了18.2%,耐腐蚀性能优于基体和冷喷涂态涂层;激光重熔态涂层摩擦系数0.141,低于基体和冷喷涂态涂层,减磨性能提高;经过12 h空泡腐蚀后,激光重熔态涂层比铸态镍铝青铜基体的质量损失减少了约46.0%。