NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层的组织与性能

采用离子喷涂和超音速火焰喷涂技术分别制备了NiCoCrAlY/Al₂O₃耐磨复合涂层,通过SEM、显微硬度计和万能材料测试机研究了粉体和涂层的显微结构、显微硬度和结合强度。结果表明,Al₂O₃颗粒表面包覆着一层致密的NiCoCrAlY合金,涂层与基体结合良好,超音速火焰喷涂涂层的孔隙率仅为等离子喷涂涂层的1/7。超音速火焰喷涂涂层的显微硬度和结合强度均高于等离子喷涂涂层。两种方法制备的涂层的破坏属脆性断裂机理。     

等离子喷涂制备镍基Al2O3-TiB2金属陶瓷涂层

利用X射线衍射仪和扫描电镜分析了机械合金化对Ni、Al、TiO₂、B₂O₃混合粉末组织的影响。采用等离子喷涂在铝合金基体表面制备了Al₂O₃-TiB₂金属陶瓷涂层,并对涂层进行了显微硬度的测试。结果表明,30%Ni-(Al-TiO₂-B₂O₃)粉末球磨20 h后作为喷涂原料效果最好;在铝合金基体表面成功制备了Al₂O₃-TiB₂金属陶瓷涂层,涂层显微硬度高于铝合金,达到了1400 HV0.1。     

超音速火焰喷涂NiCoCrAlY/Al2O3复合涂层的抗氧化性能

采用喷雾造粒、化学冶金包覆和固相合金化技术制备了NiCoCrAlY/Al₂O₃复合粉体,并采用超音速火焰喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al₂O₃复合涂层。采用SEM、XRD和马弗炉对该涂层和粉体的显微结构和抗氧化性能进行了研究。结果表明,Al₂O₃颗粒表面均匀致密的包覆着一层NiCoCrAlY合金,NiCoCrAlY/Al₂O₃复合粉体呈球形,颗粒大小均匀。超音速火焰喷涂NiCoCrAlY/Al₂O₃复合涂层与基体结合良好,涂层孔隙率仅为（0.41±0.05）%。涂层抗氧化性能良好,氧化动力学曲线分为3个阶段：大斜率直线阶段,系数较小的抛物线阶段和斜率几乎为零的直线阶段。涂层在850 ℃氧化96 h以后,涂层氧化增重为2.5 mg·cm^-2左右。复合涂层中氧化物膜的形成和Al₂O₃硬质相的加入是涂层抗氧化性能提高的主要原因。     

Y2O3含量对大气等离子喷涂Al2O3-Y2O3复合涂层微观结构和力学性能的影响

目的 探究掺杂不同质量分数Y₂O₃对Al₂O₃-Y₂O₃复合涂层微观结构及其力学性能的影响。方法 采用大气等离子喷涂制备Al₂O₃涂层,以及Y₂O₃质量分数分别为10%、20%、30%、40%的Al₂O₃-Y₂O₃复合涂层。利用SEM、EDS对粉末以及不同涂层的形貌、组织结构、元素分布进行分析。使用XRD表征粉末和涂层的物相。使用显微硬度仪、纳米压痕测试仪和电子万能试验机对涂层的显微硬度、弹性模量以及断裂韧性等力学性能进行测试分析。结果 Al₂O₃喷涂粉末的物相由α-Al₂O₃组成,而喷涂得到的Al₂O₃涂层则由α-Al₂O     

激光原位制备Cr-Fe-Al-Ti-C复合涂层

用CrFe、FeAl、Ti和304不锈钢粉末为涂层原材料,在哈氏合金表面利用火焰喷涂和激光原位合成技术制备了Cr-Fe-Al-Ti-C复合涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和显微硬度仪等分别对复合涂层表面宏观形貌、微观组织结构以及显微硬度进行了分析。结果表明,复合粉末CrFe、FeAl和Ti质量比为2:2:1时,涂层表面较光整,无气孔、裂纹和过熔等缺陷。激光原位合成含有Cr₂O₃、Al₂O₃、Cr₇C₃、SiC等硬质陶瓷相的3种复合涂层组织弥散均匀分布,无凹坑和裂纹等缺陷,复合涂层与基材形成了良好的冶金结合。3种复合涂层的显微硬度值较基材均有显著提高,最高达974.9 HV0.2,约为基材硬度的4倍。     

铝微粉对大气环境感应钎涂金刚石涂层性能影响

金刚石钎涂是材料表面修形提性的重要技术手段,由于金刚石的超硬特性使得钎涂涂层中金刚石与钎料的性能难以匹配. 在镍基钎料中加入铝微粉,研究Al对涂层组织及耐磨性的影响. 结果表明,Al的添加降低了金刚石钎涂层孔隙率,同时钎涂过程中在基体内原位生成Al₂O₃相,提高了金刚石钎涂层的耐磨性. 阐明了Al脱氧消减气孔及其脱氧产物Al₂O₃作为原位生成硬质相增强涂层硬度及耐磨性的机制.进一步揭示了原位生成Al₂O₃可细化、强化钎料组织,优化涂层形态、增加涂层厚度的机理.明确了感应钎涂中活性微粉的脱氧作用和原位生成氧化物陶瓷的耐磨作用.     

超音速火焰喷涂NiCoCrAlY/Al2O3-10%B4C涂层的制备及抗氧化性能研究

目的 提高金属/陶瓷体系高温固体润滑耐磨涂层的抗氧化性能。方法 采用离心喷雾造粒、高压氢还原镀镍和固相合金化技术,制备包覆型NiCoCrAlY/Al₂O₃-10%B₄C复合粉体,并采用超音速火焰喷涂技术在镍基高温合金上沉积复合涂层材料,通过SEM和XRD研究粉体和涂层的显微结构和物相组成,通过马弗炉研究涂层在高温下的氧化性能。结果 Al₂O₃-B4C颗粒表面均匀包覆着一层厚度为2～3μm的NiCoCrAlY合金。超音速火焰喷涂NiCoCrAlY/Al₂O₃-10%B₄C复合涂层结构致密,孔隙率仅为0.45%±0.05%,涂层与基体结合良好。涂层和粉体的主晶相均为Ni的固溶体、α-Al₂O₃相和B4C相,涂层衍射峰强度比粉体有所降低。在850℃氧化96 h后,涂层表面生成了一层连续的灰色物质,其厚度为1～3μm,经EDX分析,其主要元素组成为O、Ni、Al和Cr,说明主要...     

激光重熔处理对铝合金微弧氧化层组织及性能的影响

采用激光重熔处理改善6061铝合金微弧氧化层的耐蚀性,采用光学显微镜、共聚焦显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电化学工作站等研究了500～1000 W激光功率下微弧氧化层孔隙率、粗糙度、表面形貌、物相组成及耐蚀性能。结果表明,经过激光重熔处理后微弧氧化层主要由α-Al₂O₃和γ-Al₂O₃两相组成,随着激光功率的增加,γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃转化的程度增加。激光功率为500～900 W时微弧氧化层孔隙率先增加后减小,但粗糙度变化不明显;1000 W时微弧氧化层鼓起、开裂,粗糙度、孔隙率增加。激光功率为900 W时微弧氧化层表面微孔孔径减小甚至闭合、裂纹数量减少,孔隙率降至最低,耐蚀性能最好。     

电火花沉积与激光熔覆复合涂层的组织与性能

采用激光熔覆工艺和电火花沉积工艺在Q235钢上熔覆铁基合金粉末和WC陶瓷硬质合金,形成复合涂层.采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计等对复合涂层的相结构、显微组织、显微硬度及耐磨性能进行了分析.结果表明:复合涂层主要是由Fe3W3C、Co3W3C、Si2W、W2C和(Fe0.51Mn0.46 Ni0.03)6C等相组成;复合涂层与基体呈冶金结合,复合涂层中电火花区域中细小的硬质相弥散分布于沉积层中;复合涂层的厚度为140～160 μm,其中电火花沉积区域约为40μm,激光熔覆工艺的涂层厚度为100～120 μm;电火花沉积层的硬度最高可达1262.9 HV,平均硬度为1151.6 HV,电火花沉积区域与激光熔覆区域之间的过渡区域的显微硬度为884.8 HV,激光熔覆区域的显微硬度平均值为578.3 HV;复合涂层的耐磨性较基体耐磨性提高2.3倍,强化层的磨损机理主要是磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损.     

超音速火焰喷涂低碳WC/12Co涂层的组织及性能研究

采用离心雾化干燥法制得团聚颗粒,经连续高温烧结成两种不同松装密度的热喷涂粉末。采用以C3H8/O2为燃料的超音速火焰喷涂（HVOF）工艺制备了WC/12Co涂层。对粉末及涂层做了显微组织观察和XRD分析,测定了涂层的厚度、显微硬度和粉末沉积效率。结果表明,在1120℃、1180℃烧结的粉末中主要有WC和W6Co6C,但无Co相;涂层有脱碳,有Co6W6C相,但未出现单质Co。涂层组织均匀致密,沉积效率可达65%。     

置换法化学沉积银的动力学研究

试验了影响置换化学法在铜基材上沉积金属银过程和速度的主要因素,分析诸因素对过程动力学的作用,从而建立了镀液沉积速度的经验方程.验证的结果表明,这一经验方程式对化学沉积银过程的调节和产物的控制具有一定的参考.     

金属零件熔积成形过程形状质量的可视化诊断

利用单目视觉技术进行熔积成形过程监测;借助数字图像处理技术对熔积层形貌信息进行处理获得熔积层的宽度信息;以图像处理获得的熔积层缺陷点像素坐标为源头,通过文中建立的空间定位数学模型还原其三维空间位置信息,最后进行熔积层检测试验.结果表明,文中提出的单目视觉定位数学模型和数字图像处理算法能够准确的对熔积层宽度进行非接触地实时监测,并能够对可能出现的缺陷点进行快速的识别与准确的定位.因此文中方法能够实时调整与优化快速成形过程中的熔积工艺参数,保证制件形状与尺寸精度.     

W18Cr4V高速钢基体的TiN化学气相沉积

研究了气体总流量、沉积温度、TiCl4蒸发温度、氮氢比等工艺参数对W18Cr4V高速钢基体TiN沉积速率的影响。确定了沉积过程分别为扩散控制区和表面过程控制区的试验条件。在表面过程控制区域，测定了本试验条件下W18Cr4V钢基体TiN化学气相沉积的表面过程表观活化能值为137．23kJ／mol。     

药芯焊丝混合气体保护焊的熔敷特性研究

以Ar＋CO2作为保护气体，研究了药芯焊丝混合气体保护焊的混合气体配比、焊接电流、电弧电压和气体流量对熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率的影响。试验结果表明，At＋CO2混合气体保护焊比CO2焊的熔敷效率高，Ar气比例达到60％以上，熔敷效率显著增加。焊接工艺参数选择合适时，可以获得较高的熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率。     

药芯焊丝混合气体保护焊的熔敷特性研究

以Ar+CO2作为保护气体,研究了药芯焊丝混合气体保护焊的混合气体配比、焊接电流、电弧电压和气体流量对熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率的影响。试验结果表明,Ar+CO2混合气体保护焊比CO2焊的熔敷效率高,Ar气比例达到60%以上,熔敷效率显著增加。焊接工艺参数选择合适时,可以获得较高的熔敷速度、熔敷系数和熔敷效率。     

沉积气氛对电火花沉积Mo2FeB2基金属陶瓷涂层组织与性能的影响

采用电火花沉积分别在空气和氩气中制备了Mo_2FeB_2基金属陶瓷涂层,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了沉积气氛对涂层形貌、相组成、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明,2种气氛中沉积所得涂层的组织结构都致密,涂层与基体间无分层,呈冶金结合的特征,但空气中沉积涂层的表面较粗糙,并发生了严重的氧化,涂层均匀性也较差。它们都主要由非晶相和马氏体相组成,但氩气中沉积的涂层含有更多的非晶相。氩气和空气中沉积涂层的最大显微硬度(HV_(0.05))分别为12 862和10 129 MPa,相差2733 MPa,前者涂层2 h的磨损量几乎仅为后者涂层的1/7,表现出更好的耐磨性。2种涂层的主要磨损机制都是疲劳磨损和磨粒磨损,但氩气中沉积涂层以疲劳磨损为主,空气中沉积涂层则以磨粒磨损为主。     

常压下MOCVD法制备Al2O3薄膜工艺的研究

在常压条件下，采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）系统在Fe-Cr-Ni合金基片上沉积Al2O3薄膜。以仲丁醇铝（ASB）为原料，纯氮为载气，研究基片温度、ASB温度和载气流量对沉积速率的影响。采用EDS、SEM技术对Al2O3薄膜的组成进行分析。研究表明，ABS温度为125℃的工艺条件下，薄膜厚度为500μm，结合强度是梯度涂层（NiAl和Al2O3的梯度沉积）的结合强度的两倍。     

Silicon coating on ferritic steels by CVD-FBR technology

Silicon protective coatings were deposited on ferritic steels (9-12% Cr) by chemical vapour deposition by means of fluidized bed reactor (CVD-FBR). The process was performed at temperatures below 580 °C with the use of Silicon donator powder and hydrogen chloride (HCl) of activator. Thermodynamic calculations were made before the experimental study to investigate the conditions for the formation of gas precursors for the deposition of the Si coating. The samples were examined by means of optical microscopy (OM), Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersion Spectroscopy (EDS) as well as X-ray diffraction, and the results, show the formation of dense, homogenous and thin coatings consisting of Fe₃Si.     

化学沉积Fe-Ni-La-P合金镀层影响因素分析

采用化学沉积的方法制备Fe-Ni-La-P合金镀层,通过重量法、电化学法分析了镀液成分对Fe-Ni-La-P镀层沉积行为的影响.结果表明,改变镀液组成和沉积工艺,沉积速度随之改变.用电化学方法计算得到的沉积速率与重量法测得的的沉积速率有相同的变化趋势.     

定向凝固镍基高温合金表面微弧火花外延沉积MCrAlY涂层

在分析微弧火花沉积工艺产生的单熔体快速凝固过程的基础上,提出将微弧火花沉积用于制备具有定向凝固特征的防护涂层.结果表明:采用微弧火花沉积可在定向凝固高温合金表面获得超细的胞状柱晶结构、外延生长的MCrAlY涂层.与激光外延生长涂层相比,微弧火花外延涂层能够保持完全的柱状晶结构,而激光外延涂层表层通常会形成等轴晶层;另外,在组织均匀性、组织粗细、界面熔合区大小等方面微弧火花涂层具有明显的优势.