油气集输管道内涂层在H_2S/CO_2环境中的性能评价

通过无溶剂环氧涂层、环氧黑陶瓷涂层等2种涂层在高温高压H_2S/CO_2腐蚀环境前后的性能对比试验,评价涂层在塔河典型工况下的适应性。结果表明,在H_2S主导和H_2S-CO_2共存腐蚀条件下,无溶剂环氧涂层试样表面颜色变化明显,表面有明显腐蚀产物,涂层与金属基体存在间隙,说明在这2种条件下使用无溶剂环氧涂层存在失效风险。在H_2S主导、H_2S-CO_2共存和CO_2主导等3种腐蚀试验条件下,环氧黑陶瓷涂层未出现颜色变化,电化学阻抗和抗阴极剥离性能均较好,说明环氧黑陶瓷涂层可以适应试验条件模拟的工况环境。在相同腐蚀条件下,环氧黑陶瓷涂层电化学阻抗和抗阴极剥离性能均优于无溶剂环氧涂层。     

干湿交替与水饱和条件下轮南壤土中X80钢焊管的腐蚀行为

选择取自轮南油田的壤土作为腐蚀介质,在干湿交替和水饱和条件下对X80钢焊管进行室内模拟腐蚀试验,对比研究了母材和焊缝试样的腐蚀速率、腐蚀形貌和腐蚀产物。结果表明：试验钢在干湿交替条件下的腐蚀速率是水饱和条件下的2～48倍,且母材比焊缝更耐蚀;母材和焊缝试样在水饱和环境下均以轻微的全面腐蚀为主,在干湿交替条件下呈现土壤板结形貌,存在大量腐蚀坑;水饱和条件下,母材表面腐蚀产物内层薄且致密,外层分散出现龟裂,焊缝表面腐蚀产物内层已出现龟裂;干湿交替条件下,母材和焊缝表面腐蚀产物均存在裂缝。     

海水环境下陶瓷材料的摩擦学行为研究现状

综述海水环境下陶瓷材料与陶瓷、金属、聚合物等材料配副在海水环境下的摩擦学行为的研究现状,以及海水环境下陶瓷配副材料的发展趋势和应用前景。指出在海水环境下陶瓷与陶瓷配副材料的研究需综合考虑水分子对摩擦副摩擦磨损的抑制和促进作用,陶瓷与聚合物配副材料的研究需考虑对偶件腐蚀和吸水塑化等现象的影响,陶瓷与金属配副材料的研究应完善化学腐蚀和机械磨损交互作用的定量分析。建议应建立陶瓷摩擦副材料试验技术数据库并开发其评价体系,使得陶瓷摩擦副材料性能评价指标化、定量化。     

液压泵配油盘表面热喷涂Co包WC粉末涂层的性能研究

配油盘是液压泵中的关键零件,它的磨损不仅会缩短使用寿命,严重情况下还会影响系统的安全性和可靠性。研究了将配油盘原材料由38Cr Mo Al A调质钢改为加工工艺性好、价格低的普通碳钢,再将Co包WC粉末热喷涂到配油盘工作表面并形成一强硬涂层,对涂层界面的金相组织、结合强度、硬度、磨损进行了分析,涂层抗磨损等使用性能达到或优于原材料零件,同时改善了原有材料存在的难加工问题,降低了生产成本。     

不同环境介质下氧化铝陶瓷与耐蚀金属摩擦磨损行为

为优选海水淡化高压泵关键零部件耐磨性能材料,以Al_2O_3陶瓷与TC4钛合金、316不锈钢、2205双相不锈钢组成的配对摩擦副作为研究对象,利用立式万能摩擦磨损试验机开展干摩擦、纯水及海水3种环境介质下配对材料的摩擦磨损试验,定量得到各摩擦副摩擦因数、磨损量,并对摩擦试样的表面形貌进行分析;采用正交试验法分析载荷、转速、环境介质对摩擦因数和磨损量的影响规律。结果表明:在相同的条件下,TC4钛合金与陶瓷配副摩擦因数较小,2205双相不锈钢与陶瓷配副磨损量较小;环境介质对摩擦因数影响较大,载荷对磨损量的影响较大;海水环境下2205双相不锈钢和316不锈钢磨痕较浅,磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损和腐蚀磨损的交互作用。     

TD法VC涂层与陶瓷和钢对摩时摩擦磨损性能对比研究

采用TD法在Cr12MoV冷作模具钢表面制备VC涂层,在摩擦磨损试验机上考察VC涂层与钢球、钢柱和陶瓷球配副时的摩擦磨损性能,利用扫描电镜、粗糙度测量仪和X射线衍射仪(XRD)分析涂层磨损前后表面及界面的形貌、表面粗糙度和物相组成.结果表明,与不同摩擦副配副时,VC涂层摩擦因数随着磨损时间增加先增大后趋于平稳,磨损率随着磨损时间增加而减小,其中与钢柱配副时摩擦因数最小,磨损率最低.与不同摩擦副配副时,VC涂层磨损机制与失效形式不同,与钢球配副时VC涂层磨损机制为磨粒磨损,失效形式为划痕和剥落坑;与钢柱配副时VC涂层磨损机制为黏着磨损和疲劳磨损,失效形式为犁沟和片层状剥落;与陶瓷球配副时VC涂层磨损机制为氧化磨损,失效形式为脆性断裂.     

采煤机主泵配油盘的污染磨损研究

对采煤机主泵配油盘磨损失效进行了分析研究,证实了配油盘的主要失效机理是有润滑的磨粒磨损。通过对实际的不同选材和表面强化工艺的配油盘进行有油液污染物的污染磨损台架试验,结果表明:几种配油盘中以表面镀有氮化钛(TiN)的高速钢W18Cr4V的抗污染磨损性能为最佳。就采煤机主泵配油盘的材料和表面强化工艺的选择提出了建议。     

搅拌摩擦焊接头摩擦磨损性能研究

在MM-200型摩擦磨损试验机上分别试验了LF2铝合金搅拌摩擦焊接接头焊缝区和母材的摩擦磨损性能。通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况，得出了在不同的工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦因数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材，当正压力从50N增加到106N时，母材的失重量增加近6倍，母材的失重量在同等垂直载荷的情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。搅拌摩擦焊接头区域的磨损机制从磨粒磨损方式转变为疲劳磨损方式。     

ZrO_2陶瓷在H_2O_2介质中的摩擦学性能研究

在MMW-1立式万能摩擦磨损试验机上对ZrO2陶瓷球与1Cr18Ni9Ti不锈钢环在不同体积分数的H2O2介质中的摩擦磨损行为进行研究,并通过激光干涉表面形貌测量仪考察球试样与环试样的磨损表面形貌,对比分析摩擦因数、磨损量、摩擦副的磨损表面形貌的变化规律。结果表明,在不同体积分数的H2O2介质中,ZrO2/1Cr18Ni9Ti摩擦配副的摩擦学性能存在着明显差异;低浓度H2O2溶液在磨损过程中对不锈钢材料具有类似抛光打磨的过程,导致腐蚀磨损表面较为光滑;一定浓度的H2O2介质能有效地起到改善摩擦磨损特性的作用。     

激光重熔纳米SiC对Fe基Ni/WC喷涂涂层表面摩擦学性能影响

探究激光重熔纳米Si C对Fe基Ni/WC金属陶瓷涂层摩擦学性能的影响。利用火焰喷涂设备在45#钢基体表面制备Fe基Ni/WC金属陶瓷涂层,并对涂层进行未添加和添加纳米Si C的激光重熔处理。利用EDS、XRD、SEM等测试手段分别测定涂层微区组织成分、物相结构和显微组织;利用摩擦磨损试验机在常温干摩擦条件下测试涂层摩擦磨损性能。结果表明:激光重熔处理基本消除涂层内部缺陷,而Si C纳米粒子的加入使重熔层晶粒尺寸进一步细化,提高了重熔层塑性变形的能力;火焰喷涂试样、无纳米粒子激光重熔和有纳米粒子激光重熔试样的平均摩擦因数分别为0.77、0.59和0.54;无纳米粒子激光重熔和有纳米粒子激光重熔试样的磨损率分别是重熔前的35.2%和22.2%;重熔前后磨损形式由黏着磨损向磨粒磨损过渡,且添加纳米的涂层磨损程度最小;添加纳米粒子的激光重熔试样的硬质相颗粒镶嵌在软质基体中,起到强韧结合的作用,使得重熔层表面耐磨性的进一步提高。     

复合尼龙涂层的腐蚀—冲蚀磨损特性

本文对尼龙涂层及尼龙+5％Al_2O_3陶瓷颗粒和尼龙+5％SiC晶须复合涂层进行了腐蚀—浆体冲蚀磨损试验研究。研究了砂浆的pH值,冲击速度等参数对涂层的腐蚀冲蚀磨损的影响,对涂层表面的组织结构和形貌进行了观察分析,探讨了复合尼龙涂层的腐蚀冲蚀磨损机理,建立了V_e-pH-U腐蚀—冲蚀磨损三维图。     

安装螺栓激光强化及火焰喷涂CuNiIn工艺研究

研究激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层对阻尼器安装螺栓疲劳性能的影响。结果表明,采用激光强化工艺可提升阻尼器安装螺栓的疲劳性能,超音速火焰喷涂制备的CuNiIn涂层致密均匀,与螺栓基体结合良好,且对基体的疲劳极限影响不大;涂层防护后,为粘着磨损和磨粒磨损,CuNiIn涂层可以有效改善抗微动磨损性能。在试验条件下,涂层使用后磨损体积减少了41%～55%,采用激光强化及超音速火焰喷涂CuNiIn涂层在设计给出的五级疲劳载荷的试验条件下没有发生断裂。     

陶瓷涂层刀具切削灰铸铁的试验研究

为了探究陶瓷涂层刀具涂层材质、基体材质对切削性能的影响,试验采用四种陶瓷涂层刀具连续干切削灰铸铁,测试了切削力和切削温度的变化情况以及后刀面的磨损量和已加工表面的粗糙度。结果表明,在刀具基体同为Si_3N_4的条件下,涂层材质为Ti N/Al_2O_3/Ti C的刀具比Ti N/Al_2O_3的切削性能好;在涂层材质同为Ti N的条件下,刀具基体Al_2O_3/Ti CN比Al_2O_3/Ti C的切削性能好。研究发现:四种陶瓷涂层刀具前刀面磨损形式均为微崩刃和月牙洼,后刀面磨损形式均为磨粒磨损和粘着磨损,涂层的磨损形式均为剥落和扩散磨损。     

陶瓷─铸铁摩擦面上形成的表面膜对其摩擦学特性的影响

在Ｍ─２００环─块磨损试验机上研究了陶瓷─铸铁配副在蒸馏水和空气润滑下的摩擦学特性，并以陶瓷─碳钢配副作为对比，对磨损后的试样磨面进行了扫描电镜和光镜观察，采用俄歇电子能谱（ＡＥＳ），Ｘ射线能谱（ＥＤＡＸ）以及图象分析等方法对表面膜进行了分析。结果表明：Ｓｉ３Ｎ４陶瓷与铸铁在蒸馏水润滑下配副获得了非常优异的摩擦学特性，其摩擦系数仅为０．０２，系统的磨损率几乎接近于零，其原因是由于在磨面上形成了具有一定厚度和面积的化学反应膜；当Ｓｉ３Ｎ４与碳钢在蒸馏水润滑下配副时，由于在磨面上不能形成有效的化学反应膜，所以摩擦系数仍然崐较高；当Ａｌ２Ｏ３与金属配副时，在陶瓷磨面上形成了材料转移膜，转移膜的形成大幅度减轻了陶瓷磨损，但却加剧了金属的磨损，并使摩擦系数升高     

激光熔覆陶瓷涂层研究现状与展望

陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高耐蚀等特性,常被应用于机械装备关键零部件的表面强化改性和再制造修复。随着装备服役工况日益苛刻,传统金属材料所制备的装备运动部件在服役过程中易于发生磨损、腐蚀、变形等失效,进而导致服役性能退化,严重时甚至引发装备恶性故障。激光熔覆作为一种高效的表面强化和再制造技术,在提升基材表面耐磨、耐蚀、耐热、抗高温氧化等性能方面具有重要应用前景。通过激光熔覆技术在零部件表面制备陶瓷涂层,对于延长关键零部件寿命、提高资源利用率、节约稀贵金属材料具有重要意义。首先按照陶瓷涂层的组织结构和成形机理对激光熔覆陶瓷涂层进行了分类介绍;然后结合激光熔覆制备陶瓷涂层的典型缺陷详细阐述了涂层质量优化的常用方法;而后综述了激光熔覆陶瓷涂层在提升零件耐腐蚀、耐磨损、耐高温性能和提高生物相容性等方面的应用情况;最后,总结了激光熔覆陶瓷涂层技术发展现状,并展望了激光熔覆陶瓷涂层技术的发展趋势。     

氮化物涂层对65Mn钢割灌机刀片摩擦磨损性能的影响

利用PVD多弧离子溅射在65Mn钢试样基体表面分别沉积TiN,TiAlN和AlCrN涂层,并进行纳米压痕试验和划痕试验,对比其表面硬度和膜-基结合强度,分别采用UMT-2摩擦磨损试验机在不同载荷(5N,10N,15N,20N)下对4种试样进行摩擦磨损试验,对比不同氮化物硬质涂层对65Mn钢割灌机刀片摩擦磨损性能的影响,分析其磨损机理。     

氧化镧掺杂对等离子喷涂Al_2O_3-40%TiO_2涂层组织和耐磨性能的影响

在45#钢基体上大气等离子喷涂制备了Al2O3-40%TiO2(AT40)以及添加不同含量La2O3稀土的陶瓷涂层,利用X射线衍射和扫描电镜对涂层的组织结构和形貌进行了研究,并分析了涂层的显微硬度和磨损性能.研究结果表明:添加稀土的AT40涂层主要是由Al2O3、Al2TiO5和LaAl11O8相组成.基体与粘结层以及陶瓷层与粘结层之间形成良好的机械结合界面.添加稀土的涂层孔隙率降低,显微硬度和断裂韧性略有增加.在相同的摩擦磨损试验条件下,稀土/AT40涂层比AT40涂层具有更好的耐磨性,磨损机制都主要是脆性剥落磨损和粘着磨损.     

激光熔覆涂层在多冲载荷下的力学行为分析

根据多次冲击载荷的特性，从应力波传播、多冲磨损、多冲硬化与软化和多冲塑性变形方面，对带有激光熔覆层试样在多冲冲击载荷下的部分力学行为进行了试验研究。结果表明：在多冲载荷作用下，应力波在涂层和基体的；台金接合面发生反射，形成拉伸波造成涂层的纵裂和角裂；在涂层表面由于应力集中，涂层表面发生微观点蚀和深层剥落；冲击载荷能量的积累．造成涂层试样硬度变化和塑性变形。     

TiAlN涂层往复滑动的摩擦学性能研究

为研究硬质合金表面沉积的TiA lN涂层的摩擦学行为,在不同介质(干态、乳化液、冷却油)条件和试验参数(法向载荷和位移幅值)下,进行了往复滑动摩擦磨损试验。在动力学分析基础上,结合光学显微镜(OM)、激光共焦扫描显微镜(LCSM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱(EDS)等微观分析手段对摩擦学性能进行了研究。结果显示:在同样条件下,涂层在试验初期的摩擦因数较小;法向载荷增大,涂层的摩擦因数降低,而位移幅值对涂层摩擦因数的影响不明显;基体的磨损机制主要为磨粒磨损,而涂层剥落是剥层和氧化磨损共同作用的结果;在润滑条件下,涂层的摩擦学性能得到了很大的改善,使涂层寿命得到显著延长,其中冷却油的效果最明显。     

CrNiMo钢腐蚀环境中的摩擦学性能研究

以CrNiMo钢和H96黄铜配副,研究了CrNiMo钢在室温蒸馏水润滑环境和H2SO3溶液性环境中的摩擦学性能.采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对磨损表面进行表征.结果表明:在常温蒸馏水润滑条件和H2SO3溶液腐蚀条件下,摩擦因数均随滑动速度的增加而逐渐减小,而随接触压力的变化较小;H2SO3溶液腐蚀条件下的腐蚀质量损失随腐蚀时间的增加而增大,但其远小于试样的磨损质量损失;H2SO3溶液腐蚀条件下试样的磨损质量损失远大于蒸馏水润滑条件下的磨损质量损失.