激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si金属硅化物复合材料涂层组织与高温耐磨性

以Cr-Si-Ni高纯预合金化粉末为原料、利用激光熔敷技术在奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti表面上制得了以金属硅化物Cr3Si为增强相、以复杂多元金属硅化物Cr-Ni-Si为基体的快速凝固金属硅化物复合材料冶金涂层，分析了该涂层的显微组织，在高温滑动磨损条件下测试了其耐磨性能。研究结果表明，Cr3Si金属硅化物的体积分数对激光熔敷Cr2Ni3Si／Cr3Si复合材料涂层的硬度和高温耐磨性有显著影响。由于涂层中硬质耐磨相Cr3Si的抗磨骨干作用，在高温滑动磨损条件下该涂层具有优良的耐磨性能。     

WC-(W,Cr)_2C-Ni/Ag复合涂层的制备及摩擦学性能

针对众多运动部件存在严重的摩擦磨损问题,使用大气等离子喷涂(APS)设备在1Cr18Ni9Ti不锈钢金属基材上喷涂制备WC-(W,Cr)2C-Ni和WC-(W,Cr)2C-Ni/Ag两种防护涂层,使用CSM摩擦磨损试验机考察两种涂层在室温下与Si3N4球配副时的滑动摩擦磨损性能。结果表明:Ag相的添加可明显降低涂层在干摩擦条件下的摩擦因数,并能减轻涂层的磨损程度;APS制备的WC-(W,Cr)2C-Ni/Ag复合涂层不仅具有优良的自润滑性能,而且具有极佳的耐磨性能,有望作为一种新型耐磨自润滑涂层材料。     

激光熔覆镍基硅化物涂层研究现状

综述了激光熔覆镍基三元金属硅化物涂层的研究现状。对Ni-Cr-Si、Ni-Mo-Si、Ni-Ti-Si体系的金属硅化物涂层的研究现状进行了总结。其中,二元金属硅化物Cr3Si、Mo Si2及Ti5Si3硬质相的高熔点、高强度和抗氧化性使其成为高温结构材料研究的对象。三元金属硅化物Mo2Ni3Si、Ti2Ni3Si及W2Ni3Si具有高硬度和一定的韧性,其作为强化相制备的激光熔覆涂层具有良好的摩擦磨损性能。     

GH864表面爆炸喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层的显微组织和高温摩擦性能研究

采用爆炸喷涂技术在GH864基体上制备了Cr_3C_2-Ni Cr/Ni Cr Al复合金属陶瓷涂层。运用HT-1000高温摩擦磨损实验机,以Si_3N_4陶瓷球为摩擦副对基体和涂层进行高温摩擦磨损实验。选用扫描电镜、能谱仪、X衍射等分析手段,研究了在GH864表面爆炸喷涂涂层的组织形貌、相组成及涂层和基体的高温摩擦行为。对800℃时涂层和基体摩擦性能进行研究。结果表明:该涂层组织致密呈叠层堆砌,其显微组织为Cr_3C_2硬质相及周围缝隙中充填的Ni Crγ相和少量的Cr_3C_2分解形成的Cr_7C_3相。涂层在高温下的磨损形式主要为磨粒磨损、疲劳磨损以及粘着磨损和氧化磨损,涂层中大量分布的具有热稳定性的Cr_3C_2硬质颗粒起主要的耐磨作用,复合涂层可提高GH864的高温耐磨性。     

氩弧熔覆TiC-Ni3Si/Ni基复合涂层组织与性能研究

用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了采用氩弧熔覆技术制备的TiC-Ni3Si/Ni基复合涂层的组织与性能.结果表明,氩弧熔覆的TiC-Ni3Si/Ni基复合涂层主要由TiC、Ni3Si、γNi(Fe)过冷奥氏体相组成,TiC硬质颗粒和以TiC为核心原位生成的Ni3Si相弥散分布在镍基粘结相中.显微硬度和摩擦磨损实验表明,TiC-Ni3Si/Ni基复合涂层平均显微硬度9.457 GPa,是基体平均显微硬度的4.78倍,在常温千滑动磨损条件下,TiC-Ni3Si/Ni基复合涂层磨损量约为同等摩擦磨损条件下Q235钢磨损量的11.84％.     

Cr3C2-25%（Ni,Cr）超音速火焰喷涂层的耐磨及耐蚀性能研究

采用超音速火焰(HVOF)喷涂技术在奥氏体不锈钢上制备了Cr3C2-25%(Ni,Cr)金属陶瓷涂层。采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、高速高温摩擦磨损试验机和电化学分析仪研究了涂层的显微组织、相结构、耐磨损和耐腐蚀性能。结果表明,该金属陶瓷涂层主要由(Ni,Cr)相、Cr3C2和Cr7C3组成,而且致密、硬度高,与基材结合牢固。涂层的高温磨损可分为黏结相切削和随后的碳化物剥落两个阶段,碳化物的剥落对涂层的磨损起主导作用。涂层在3.5%ZnCl2溶液中具有优良的耐蚀性,其腐蚀产物中含Ni、Cr元素而无Fe的氧化物,说明涂层对基体具有良好的保护作用。     

高焓等离子喷涂WC-10Co4Cr涂层的耐磨性

为提高马氏体不锈钢（0Cr13Ni4Mo）的表面硬度及耐磨性能,对不锈钢表面进行高焓等离子喷涂WC10Co4Cr强化,对涂层进行组织观察和物相组成分析,并在不同温度下进行了摩擦磨损试验。研究表明：WC10Co4Cr涂层组织致密,主要由WC物相构成,另外还有少量的W2C和Co25Cr25W8C2。在室温和高温（400 ℃）时,WC10Co4Cr涂层均具有较低的摩擦因数。室温时,基体的磨损机制主要以粘着磨损和磨粒磨损为主。WC10Co4Cr涂层其磨损机制主要以微切削为主。400 ℃条件下,不锈钢基体的磨损机理主要以粘着磨损和剥层为主,磨痕边缘部位主要以磨粒磨损为主。WC10Co4Cr涂层试样的磨损机制主要以磨粒磨损为主,伴随有剥层现象出现。     

球墨铸铁表面激光熔覆Ni-Co复合涂层的耐腐蚀及高温摩擦学性能

为降低球墨铸铁激光熔覆过程中白口组织的含量,改善其高温摩擦学性能和耐腐蚀性能,采用激光熔覆技术,通过添加 Ni 基过渡层在球墨铸铁表面制备 Co 基涂层。利用 XRD、SEM、EDS 表征不同熔覆层的物相组成、微观结构。采用高温摩擦磨损试验机测试不同温度下 Co 基涂层与球墨铸铁的摩擦磨损性能,分析 Co 基涂层在不同温度下的磨损机理。利用电化学工作站测试 Co 基涂层与球墨铸铁的耐腐蚀性能。结果表明：Ni 基过渡层的物相为 γ-Ni 固溶体和 Ni₃Si 陶瓷相。Co 基涂层主要由 γ-Co 固溶体和 Cr₇C₃陶瓷相构成。Ni 基过渡层的添加抑制了基材中 C 元素扩散,降低了结合界面处白口化趋势。由于 Cr₇C₃陶瓷相的强化作用,Co 基涂层的显微硬度为球墨铸铁基材的 2.1 倍。与球墨铸铁基材相比,当温度高于 200 ℃时, Co 基涂层在与 Si₃N₄配副对磨时表现出较低的平均摩擦因数与磨损率。在中低温条件下 Co 基涂层与 Si₃N₄ 配副对磨时的磨损机制为黏着磨损与磨粒磨损,高温条件下的磨损机制为形成连续光滑的氧化层起到减摩抗磨的作用。Co 基涂层表现出更高的自腐蚀电位(?362.36 mV)和更低的自腐蚀电流密度(13.95 nA·cm^?2 )。所制备的 Ni-Co 复合涂层能有效提高球墨铸铁表面的高温摩擦学性能和耐腐蚀性能,在发动机领域具有较好的应用前景。     

两种WC基涂层在600 ℃下的摩擦学性能

采用超音速火焰喷涂技术制备了WC-(W,Cr)2C-Ni和WC-17Co两种涂层,评价了两种涂层在高低温快速交变条件下的热震性能,并使用SRV摩擦磨损试验机考察了两种涂层从室温到600℃时与Si3N4球配副时的摩擦磨损性能.结果表明:WC-(W,Cr)2C-Ni涂层的抗热震性能远优于WC-17Co涂层;WC-17Co涂层虽具有较低的磨损率,但是高温下涂层中产生大量裂纹及发生因严重氧化而导致的硬度下降,表明该涂层不适于作为400℃以上的耐磨材料;尽管WC-(W,Cr)2C-Ni涂层的磨损率比WC-17Co涂层大,但仍属于微量磨损,且其具有优异的抗高温氧化性能和抗热震性能,所以该涂层非常适于作为高温或宽温域下的耐磨材料.     

激光熔覆Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层组织与耐磨性

以39Mo-35Ni-26Si(w％)合金粉末为原料，采用激光熔覆技术，在1Cr18Ni9Ti不锈钢基材表面翩得以Mo2Ni3Si金属硅化物为初生相，以Mo2Ni3Si／NiSi共晶相为基体的金属硅化物耐磨复合材料涂层。涂层的常温干滑动磨损试验结果表明，在磨损过程中，Mo2Ni3Si／NiSi共晶相轻微地优先磨损，Mo2Ni3Si金属硅化物微微凸出于磨损表面，起到抗磨的骨干作用。由于Mo2Ni3Si金属硅化物具有很高的硬度和很强的原子间键合力，在磨损过程中难于变形和粘着，激光熔覆Mo2Ni3Si／NiSi金属硅化物复合材料涂层具有优异的耐磨性，与1Cr18Ni9Ti标样相比，涂层的耐磨性提高了56倍。     

Ti-Nb-Si基高温合金表面包埋Si-Cr共渗涂层的组织

采用Si-Cr包埋共渗法在Ti-Nb-Si基高温合金表面制备了Cr改性的硅化物涂层,共渗温度为1250和1300℃,时间为10h。利用SEM,EDS和XRD等检测手段分析了涂层的结构、元素分布及相组成等,并对涂层的形成机理进行了讨论。结果表明:Si-Cr共渗温度为1250℃时,降低渗剂中的催化剂NaF含量会降低Si和Cr的反应扩散速度并且改变了涂层的结构和相组成。催化剂NaF含量为8wt%,涂层外层由(Nb,Ti)Si2及少量(Ti,X)5Si3(X代表Nb,Cr和Hf等元素)组成,中间层由(Ti,X)5Si4组成,过渡层由(Nb,Ti)5Si3组成;降低NaF含量至5wt%,Si-Cr共渗温度仍为1250℃时,涂层外层由(Ti,X)5Si3组成,且有较多孔洞出现,中间层为(Ti,X)5Si4,而过渡层很薄。与渗Si涂层相比,Si-Cr共渗涂层中的裂纹明显减少,但在涂层外层存在较多孔洞且涂层厚度明显减小。提高包埋共渗温度至1300℃时,Cr的反应扩散速度得到提高,且在涂层外层出现了(Nb1.95Cr1.05)Cr2Si3三元相。     

Ni71CrSi中间层钎焊连接C／C复合材料与镍基高温合金GH3044

以Ni71CrSi为中间层存1180℃×30min的钎焊条件下,对C／C复合材料和镍基高温合金进行钎焊试验。,研究了Ni7lCrSi对C／C复合材料和表面SiC改性的C／C复合材料的润湿性。利用扫捕电子显微镜、能谱分析仪、万能试验机和做米压痕仪分别对接头的界面组织、显微硬度和剪圳断裂过程进行了研究。结果表明,表面未改性的C／C复合材料在连接过程中直接失效,而表而SiC改性的C／C复合材料与镍基合金的接头连接良好,且接头剪切强度达到35．08MPa,断裂方式呈假塑性断裂。机理分析表明,镍基钎料较好地润湿表面SiC改性的C／C复合材料,接头的显做硬度分布旱中问高两边低的变化趋势,且形成了表面改性C／C／Ni（s．s）＋Cr7C3＋Ni3Si／Ni（s．s）＋cr3c2＋Ni3Si／Ni（s．s）＋cr3c2＋MC＋Ni3Si／Ni3Si＋MC＋Ni（s．s）／GH3044界面结构。     

Ti-Nb-Si基超高温合金Si-Cr共渗抗氧化涂层的显微组织

采用在1 250、1 350和1 400 ℃ Si-Cr包埋共渗10 h的方法,在Ti-Nb-Si基超高温合金表面制备了Cr改性硅化物涂层.结果表明:各温度下制备的涂层均具有多层复合结构;随包埋共渗温度的升高,涂层外层和中间层的组成相都发生改变.经1 250 ℃,10 h Si-Cr共渗时涂层外层为(Ti, X)_5Si_3(X代表Nb、Hf和Cr元素),中间层为(Ti, X)_5Si_4,过渡层(Ti, X)_5Si_3很薄;当提高共渗温度至1 350 ℃时,涂层外层中Cr含量明显提高,外层除了(Ti, X)_5Si_3外,还出现含Cr的三元相(Nb_(1.95)Cr_(1.05))Cr_2Si_3,中间层由(Ti, X)_5Si_4和(Ti, X)_5Si_3两相组成,而过渡层((Ti, X)_5Si_3)增厚;继续提高共渗温度至1 400 ℃时,涂层外层主要由(Nb_(1.95)Cr_(1.05))Cr_2Si_3三元相组成,中间层已全部由(Ti, X)_5Si_3相组成,在过渡层与基体间还存在不连续的块状(Nb, Ti)_3Si相,Si-Cr共渗温度对Cr扩散的影响更为显著.     

不同燃料超音速火焰喷涂NiCr-Cr3C2涂层

采用超音速火焰喷涂工艺在20CrMo钢圆片上成功制备25%NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层,研究了不同燃料对喷涂层组织性能的影响。结果表明,以丙烷为主要燃料所得喷涂层的组织不均匀,存在典型的层状结构,孔隙率约为3.2%,显微硬度仅为836 HV,涂层断裂韧性KIC为2.08 MPa.m3/2;以煤油为主要燃料所得喷涂层的组织分布均匀,细小致密,孔隙率约为2.4%,显微硬度可达1045 HV,涂层断裂韧性KIC为2.56 MPa.m3/2。前者的组成相为Ni(Cr)固溶体、Cr3C2和微量NiCrO4;后者的组成相除Ni(Cr)固溶体和Cr3C2外,还有Cr7C3、Cr23C6和Ni(Cr)相出现。     

Microstructures and properties of Co-based alloy coatings prepared on surface of H13 steel

The Co-based alloy coatings had been prepared by laser cladding and vacuum fusion sintering. Microstructures of the coatings were investigated and the performance of thermal cycling was also tested using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The results show that the coatings and substrates combine well. The main phase compositions of laser cladding coating are γ-Co, Cr23C6 and Ni2.9Cr0.7Fe0.36, while vacuum fusion sintering coating consists of Co, Cr7C3 , and Ni2.9Cr0.7Fe0.36. After thermal cycling, the minimum hot cracking width of laser cladding coating is 14 μm; moreover, laser cladding coating maintains high hardness and hot-cracking susceptibility. Those are beneficial to high temperature wear resistance of hot work dies.     

Structure and erosion resistance of Ni60A/SiC coatting by laser cladding

1 Introduction Laser cladding is using high energy density laser beam to melt the cladding materials and makes them coagulate on the surface of the base materials. Laser cladding coating has high strength, good process property, high wear resistance, ero…     

传感器用离子镀Cr/AlCr(Si)N涂层的组织和反射率

以Ni-11Cr合金作为基材,采用多弧离子镀工艺在其表面制备Cr/AlCrN与Cr/AlCrSiN涂层,并对其在700~900 ℃温度下进行真空热处理,研究热处理温度及Si元素对Cr/AlCr(Si)N涂层组织和红外反射率的影响。结果表明:真空热处理后两涂层形成了Cr₂O₃与Al₂CrO₃的特征峰,900 ℃热处理后,氧化物晶体结构特征衍射峰明显增加。两种涂层的组织呈柱状形态,在Cr/AlCrN涂层中存在许多hcp-CrN纳米晶;Cr/AlCrSiN涂层中形成了粒径尺寸均匀的hcp-AlN纳米晶。真空热处理温度越高,两个涂层红外稳定反射率越大,Ni扩散系数和热处理温度之间呈现单调增加的变化趋势,Cr/AlCrN涂层具有更优异的低红外稳定反射率,Cr/AlCrSiN涂层具备高的红外稳定反射率。     

INTERFACIAL STRUCTURE AND PHASE REACTION IN SiC/NiCr ALLOY JOINT

1.~onSiCamongStbasecerdricsPOssessessuperiormechanicalpropertiesathightemperatures.InordertoexpandtheengineeringaPPlicationsoftheceramics,thebondingofSiCtometalisreqUiredbecausethemetalscompensatetheworseworkabilityandbrittlenessoftheSiC.TheknowledgeofinterfacestructuresandreactionphasesattheinterfacebetweenSiCandmetalisnecessarytOobtainthehighreliableSiC/metaljoint.SeveralstudiesconcerningbondingmechanismsbetweenSiCandmetalsofTi,Cr,NbandTa[l--53.AlthoughheatjresistantNiandNi--Crallo…     

镍基合金碳化铬复合涂层显微组织和相结构分析

镍基合金碳化铬复合涂层显微组织和相结构分析林化春，丁润刚，姜建平（青岛建筑工程学院）ＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｈａｓｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＮｉＢａｓｅＡｌｌｏｙＣｈｒｏｍｉｕｍＣａｒｂｉｄｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏａｔｉｎｇ￥ＬｉｎＨｕａｃ...     

感应加热金刚石/镍基复合涂层微观组织与性能

采用感应加热的方式,在65Mn钢基体表面制备了金刚石质量分数为10%的复合镍基涂层,利用SEM、EPMA、XRD对钎涂接头的微观组织和相组成进行了分析,研究了感应钎涂中金刚石/钎料界面的元素扩散机制和形成机制。并利用干砂橡胶轮磨损试验机测试了涂层的耐磨性能,分析了金刚石/镍基涂层的耐磨增强机制。结果表明,钎涂层中钎料合金物相主要为Ni₄B₃、(Ni,Fe)固溶体、Ni₃Si₂、CrB;金刚石与钎料合金发生了冶金反应,金刚石/钎料合金界面的C元素分布促使金刚石表面出现了双层碳化物结构,分别为金刚石侧的Cr₃C₂和在Cr₃C₂表面生长的Cr₇C₃。金刚石复合涂层的耐磨性能显著优于钢基体,涂层60min磨损失重仅0.25g,为钢对比试样磨损失重的1/12,金刚石在磨损过程中起到了阻挡犁沟扩展的作用,涂层的失效机制为镍基合金磨损和金刚石的脱落。