有机硅溶胶复合处理的锌铬膜涂层

为了进一步探索改善锌铬膜涂层性能的途径,扩大锌铬膜涂层的应用范围,采用有机硅溶胶材料对锌铬膜涂层复合处理,并进行性能测试.通过中性盐雾腐蚀、二氧化硫腐蚀、酸性介质腐蚀失重、流水喷淋冲刷前后的盐水浸泡腐蚀失重和附着力以及涂层的硬度测试,对比了锌铬膜涂层采用有机硅溶胶材料复合处理前后的性能变化.结果表明:经过复合处理后的锌铬膜涂层在中性和酸性环境条件下的耐腐蚀性能、耐流水冲刷性都有了大幅度的提高,涂层的硬度进一步增强,使锌铬膜涂层在更为广泛的领域的应用成为可能.     

Zn-SiO2复合涂层在水介质中的耐冲刷腐蚀性能

渗锌钢不耐冲刷腐蚀,其应用受到了限制.在料浆渗锌涂层上采用溶胶-凝胶法研究了制备SiO2涂层的过程,获得了具有优异抗蚀性能的Zn-SiO2复合涂层的新技术.EDS和XRD分析证明,Zn-SiO2复合涂层的外层是一层较薄的非晶态SiO2薄膜,内层是与基体结合紧密的由FeZn11,FeZn9,FeZn7相组成的Zn-Fe合金层.在40℃自来水中冲刷腐蚀100h后,Zn-SiO2复合涂层的腐蚀速率约是渗锌层的1/20,20钢的1/170.在40℃,3.5%NaCl溶液中冲刷腐蚀100h后,Zn-SiO2复合涂层仍然保持光泽的表面.电化学测试结果表明,渗锌涂层涂覆一层SiO2薄膜后电极电位大幅度向正方向移动,是Zn-SiO2复合涂层提高抗腐蚀性能的主要原因.     

等离子喷涂镍基可磨耗封严涂层抗腐蚀及耐磨性能分析

采用高效能超音速等离子喷涂沉积Ni-C及NiCrAl-BN可磨耗封严涂层, 对比研究两种涂层的抗冲蚀磨损、耐腐蚀及摩擦磨损性能。结果表明: 两种涂层中的润滑相均匀分布在金属连续相之中, 但与Ni-C涂层相比, NiCrAl-BN涂层中的润滑相尺寸较为细小, 表面硬度较高。当冲蚀角度由30°增加到90°后, 两种涂层冲蚀磨损失重量明显提高。NiCrAl-BN涂层的相对冲蚀速率约为Ni-C涂层的50%, 表明NiCrAl-BN涂层具有较为优良的抗冲蚀性能。Ni-C涂层在稀盐酸中(1vol%)发生了明显的电化学腐蚀, 在石墨片周围容易形成腐蚀产物; 酸液会沿NiCrAl-BN涂层中的孔隙渗入, 从而造成金属的局部腐蚀, 但腐蚀程度明显较Ni-C轻。随着环境温度的升高, 以BN为主的第二相润滑组元的塑性和流动性增强, 使摩擦表面原本较小的、不连续的润滑型保护膜逐渐铺展开来, 形成面积较大且呈连续分布的鳞片状自润滑保护膜。原来在较低温度下润滑膜中存在的裂纹、疏松或剥离等缺陷明显减少, 导致NiCrAl-BN涂层摩擦系数大幅度降低, 从而显示出优异的高温自润滑性能。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损特性

在腐蚀冲蚀磨损试验机上,用5%H2SO4和质量分数15%棕刚玉组成的腐蚀-冲蚀磨损介质,对不同燃气流量下HVOF喷涂Cr3C2-25%NiCr涂层腐蚀冲蚀磨损性能进行了试验研究,测定了涂层单位面积失重量随腐蚀冲蚀磨损时间和冲蚀角度的变化,用扫描电镜观察了涂层断面组织形貌,分析了涂层腐蚀冲蚀磨损机制.研究表明,涂层的腐蚀...     

环氧粉末涂层的抗冲蚀性能

在金刚砂砂浆中,用旋转圆盘式冲刷腐蚀试验机研究了流速、含砂量、砂粒粒径等环境参数对ＳＥＢＦ－２型熔融结合环氧粉末涂层冲蚀特性的影响,并观察了涂层形貌。实验结果表明：涂层的冲蚀率（Ｅ）与流速（Ｖ）、含砂量（Ｃ）、砂粒粒径（Ｄ）之间服从幂指数关系：Ｅ∝Ｖ＾ｎ１Ｃ＾ｎ２Ｄ＾ｎ３,ｎ１、ｎ２、ｎ３的相对大小表明,流速为主要影响因素,其次为砂粒粒径,而含砂量的影响相对较小;在本文的实验条件下,临界流速约为６ｍ／ｓ,涂层的第一临界粒径约为８０μｍ,第二临界粒径约为４１０μｍ。     

金属基表面Al2O3-SiO2涂层耐冲蚀性能的研究

结合炼钢转炉用风机因炉气而导致叶片磨蚀较快的实际情况，从改善叶片材料的角度出发，采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2涂层用在金属基体上进行试验。结果表明在含3％（质量分数）Si02磨粒的水介质中，单一三层的SiO2涂层、SiO2-Al2O3-SiO2涂层及混合溶胶制备的复合涂层的耐冲蚀性相近，均比单一三层的Al2O3涂层及A12O3-Sio2-Al2O3涂层好。混合溶胶制备的复合涂层在3％（质量分数）SiO2磨粒的酸性介质中表现出了良好的耐冲蚀性。     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层和镍基涂层的组织及电化学特性

采用超音速火焰喷涂技术在Q235结构钢基体上制备了Cr3C2-NiCr复合涂层和镍基合金涂层,借助扫描电镜分析了两种涂层的微观组织和形貌。采用电化学研究方法研究了两种涂层在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中的腐蚀性能。结果表明:Cr3C2-NiCr涂层中碳化物分布均匀,层状结构明显,孔隙率为1.6%,镍基涂层中碳化物颗粒较小,也呈均匀分布,孔隙率为1.1%。电化学阻抗谱和极化曲线表明:Cr3C2-NiCr涂层和镍基涂层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性均较好,镍基涂层的抗腐蚀性能更优。     

超音速火焰喷涂微米碳化物涂层的组织与性能

WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少.为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1 mol/L HCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理.结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023 MPa.Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1 mol/L HCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少.涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀.缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键.     

富锌涂层、阴极极化对管线钢应力腐蚀开裂敏感性的影响

为加强对油气管线钢腐蚀失效机理的认识,采用动态慢应变速率拉伸试验(SSRT),研究了弱酸性环境中富锌涂层与阴极保护对16Mn和X80 2种不同强度级别管线钢应力腐蚀开裂(SCC)敏感性的影响,探讨了2种管线钢的SCC机理.结果表明:在5%NaCl 0.5%CH3 COOH 酸性溶液中,16Mn钢的SCC机理以阳极溶解为主,富锌涂层和阴极保护均能有效提高16Mn钢的SCC抗力,前者效果优于后者;X80钢的SCC机理以氢脆为主,富锌涂层和阴极极化均促进其SCC过程,但富锌涂层提高X80钢SCC敏感性的程度低于与涂层自腐蚀电位相近的阴极极化作用.     

涂层酸性盐雾环境下失效过程的电化学阻抗谱分析

目的探究车辆装备有机涂层在沿海地区酸雨污染环境下的腐蚀行为。方法利用电化学阻抗谱技术,对金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀失效过程进行研究,分析其电化学阻抗谱特征及涂层电容的变化规律,并利用10 Hz下的中频相位角(θ_(10))和阻抗模值(|Z|_(10))评价金属漆涂层的防护性能。结果金属漆涂层的腐蚀失效过程大致经历3个阶段,即涂层完好阶段、涂层防护性能下降阶段和涂层失效阶段,随着腐蚀时间的增加,涂层电容逐渐增大,当θ1028.78°,|Z|101.78×10~7?·cm~2时,涂层基本丧失腐蚀防护能力。结论利用中频相位角和阻抗模值可以有效地评价金属漆涂层酸性盐雾环境下的腐蚀防护性能,为车辆装备在沿海地区的腐蚀防护提供技术支撑。     

无电解复合镀Ni-P-Al_2O_3,Ni-P-SiC工艺研究

采用 Akashi 显微硬度算和 Taber 耐磨损试验机,测量无电解复合镀层 Ni-P-Al_2O_3,Ni-P-SiC 的硬度和耐磨性能,发现复合镀层有很高硬度和耐磨性。经适当的热处理后,镀层硬度提高了四倍。差热分析和 X-射线衍射分析结果表明,镀层性能的改善是由于新相 Ni_2P 析出所致。     

粉末状态对超音速喷涂合成TiC-Ni涂层组织和性能的影响

以Ti粉、Ni粉和石墨为原料通过PVA制粒和混合制粒制备两种喷涂粉末.研究表明:制粒方式在超音速火焰喷涂对涂层组织和耐磨性能有很大影响.PVA制粒粉末进行喷涂,涂层的相组成为TiC、Ni和少量Ti与Ni的氧化物,组织致密具有典型的层状涂层结构特征,涂层耐冲蚀磨损性能较强;混合制粒由于在火焰气流中缺乏SHS反应的条件,粉末喷涂后涂层中含有大量的Ti和Ni的氧化物和少量的粘结相Ni,具有较多的孔洞涂层组织疏松,耐冲蚀磨损性能较差.     

Corrosion and erosion behavior of iron aluminide (FeAl(Cr)) coating deposited by detonation spray technique

The electrochemical corrosion and erosion behavior of FeAlCr coating was reported in this article. The FeAlCr coatings were deposited by detonation spray coating system (DSC) by utilizing the gas atomized powder with a nominal composition of Fe-12Al-5Cr at two different pulse frequencies on mild steel (MS) substrate. Feedstock and coatings were characterized using XRD, SEM and elemental mapping. Nanoindentation tests using a Berkovich indenter indicate a hardness of 5.5 GPa and 4.9 GPa for the coatings deposited at 3 Hz and 6 Hz respectively as compared to 1.5 GPa of the substrate. Electrochemical corrosion tests were performed on coated samples in 3.5 wt% NaCl and 2 N H₂SO₄ media and are compared with the bulk MS substrate. Detonation pulse frequency significantly influenced the coating microstructure and corrosion performance. The coating deposited at a frequency of 6 Hz exhibited higher resistance against electrochemical corrosion in 3.5 wt% NaCl medium than the coating that was deposited at 3 Hz frequency. Solid particle erosion tests performed at room temperature (25 °C) and an impingement angle of 90° (normal incidence) using Al₂O₃ as the erodent medium demonstrate a higher erosion loss of the coatings than the bulk MS. On the contrary, at a temperature of 400 °C, the coatings exhibited notably better erosion resistance than the MS substrate, illustrating the potential of FeAlCr coatings for high temperature wear-corrosion resistant applications.     

40Cr钢表面涂敷层的磨损和腐蚀磨损研究

用掺有 10 %(w)CeO2 粉末的及未掺的KF 2 0 1铁基高强度耐磨合金粉末 ,对淬火态 40Cr钢材表面进行喷涂、喷熔和激光涂敷等表面处理 ,考察了用这 3种工艺制作的 6种涂层的显微组织、硬度分布、无润滑磨损和腐蚀磨损。结果表明 ,涂层的磨损抗力和腐蚀磨损抗力都比 40Cr钢基底的大为提高。激光涂敷层的磨损抗力达到淬火态 40Cr钢基底的 5倍以上 ,在 5 %盐水 +石英砂内进行腐蚀磨损试验 ,激光涂敷层的腐蚀磨损抗力达到 40Cr钢基底的 2倍以上。在KF 2 0 1粉末中掺入CeO2 ,Ce能使涂层组织细化 ,涂层磨损抗力与腐蚀磨损抗力得到进一步的提高。     

粗糙度对热障涂层冲蚀失效的影响及模型建立

采用气体喷砂试验机研究了大气等离子喷涂(APS) ZrO₂-7%Y₂O₃(7YSZ)热障涂层的冲蚀失效机理, 分析了陶瓷层表面粗糙度对热障涂层冲蚀磨损率及失效行为的影响, 研究了基于多孔层状的热障涂层在常温高速粒子90°攻角下的冲蚀失效特征, 探讨了多孔层状结构对涂层冲蚀失效演变机制的作用, 此外, 建立了基于粗糙度的冲蚀失效数学模型。研究结果表明: 冲蚀磨损率与陶瓷层表面粗糙度呈线性递增关系; 涂层在高速粒子冲蚀下多孔层状结构加剧了涂层的冲蚀失效; 涂层表面在粒子冲蚀下承受着非均匀、非连续的压-压脉动循环载荷, 在微凸粗糙表面承载着正应力和切应力的相互作用; 正应力迫使涂层出现凹坑, 切应力易导致涂层出现沟槽, 并同时以原喷涂态表面网状裂纹为策源地诱发裂纹在粒子晶界和层间界面萌生扩展导致涂层产生粒子和片状剥落, 最终涂层显示出典型的磨粒磨损和低周疲劳失效形式。     

WC加入量对Ni60自熔合金喷焊层冲蚀磨损特性的影响

在转盘式磨蚀试验台上,对Ni60 25%WC和Ni60 35%WC涂层进行了冲蚀磨损试验,结果表明:在加入量25%～35%范围内,WC加入量的变化对涂层的耐冲蚀性能的影响不大,两种涂层的冲蚀磨损机理主要是微切削.     

化学镀Ni-P-SiC镀层的微观组织结构特征

对化学镀Ni-P-SiC复合镀层的微观组织结构特征进行了研究，结果表明，SiC微粒弥散分布在复合镀层中，Ni-P合金主要作为粘结金属包络着SiC微粒，两之间存在电子转移，发生了界面反应，反应扩散层为10^-1nm级，界面结合紧密，无孔隙和裂纹等缺陷。元素存在形态主要表现为Ni和P以单质的形式存在，Si以共价健SiC的形式存在，Ni－Ni之间以金属键进行结合。     

等离子熔覆铁基涂层的组织及冲蚀磨损研究

采用等离子熔覆法制备了铁基涂层.研究了涂层的组织结构,测试了涂层的显微硬度及耐冲蚀磨损性能,并利用扫描电镜对涂层显微组织、冲蚀表面形貌进行了分析.结果表明:涂层显微硬度是基体材料不锈钢1Cr18Ni9Ti的2倍,最高达到550,涂层冲蚀后质量损失是不锈钢对比试样1Cr18Ni9Ti和0Cr13Ni5Mo的1/2左右.     

HVOF金属陶瓷涂层的冲蚀失效行为研究现状

超音速火焰喷涂具有粒子飞行速度高、涂层质量好、沉积速度快、材料选择性好以及与基体的结合强度高等优点。冲蚀是水轮机过流部件、轮船螺旋浆、泥浆泵及钻杆等的主要失效形式之一。HVOF技术制备的金属陶瓷涂层因其能显著提高金属零部件的耐冲蚀性能而受到广泛应用。本文对国内外HVOF喷涂金属陶瓷涂层的冲蚀失效行为进行综述,系统归纳了冲蚀颗粒粒径、冲蚀速度、攻角等外部因素及涂层的结合强度、孔隙率、涂层颗粒尺寸、碳化物颗粒的大小等内部因素对HVOF喷涂金属陶瓷涂层冲蚀失效行为的影响机制。并指出综合评价外部服役条件和自身性能参数对涂层冲蚀失效行为的作用机理是本领域今后研究的重点方向之一。