Ni60/高铝青铜复合涂层定向组织结构特征

为改善Ni60单一合金涂层的性能,满足苛刻工况的要求,将高铝青铜合金添加到Ni60合金粉体当中,采用高频感应重熔+强制冷却的方法对超音速等离子喷涂的预制涂层进行处理,制备了定向结构的Ni60+5%高铝青铜复合涂层,研究了定向结构复合涂层的微观结构特征、元素分布、物相转变以及对涂层硬度的影响。结果表明:经过高频感应重熔+强制冷却处理,使预制涂层的层流状组织结构成功转变为外延生长的致密的定向结构组织,涂层和基体的结合界面由原来的机械结合转变为牢固的冶金结合。定向结构组织中主枝主要由Ni、Fe元素为主的化合物和固溶体相组成,在其周围包裹有以Cr、C、B构成的析出相,加入高铝青铜的主要元素Cu、Al在定向晶形成过程中和Ni发生反应形成化合物呈网状结构分布在树枝晶主枝杆和析出相之间,起到连接过渡作用。由于定向结构涂层的单向取向特征,表面硬度相对于预制涂层有所降低,但整体均匀性更好。     

热喷涂HA复合涂层的组织分析

为了制备羟基磷灰石（HA）复合涂层,采用化学沉淀法制备羟基磷灰石粉末,对制备的超细粉末加入PVA溶液充分搅拌、干燥、研磨和过筛,制备出微米级、近似球状的、在等离子送粉器中容易流动的羟基磷灰石粉末.利用等离子喷涂和电弧喷涂的复合喷涂方法制备出羟基磷灰石不锈钢复合涂层和氧化铝不锈钢复合涂层,并通过扫描电镜分析了涂层的组织形态.结果表明,羟基磷灰石粉末比重很轻,不易进入等离子弧中心而被融化,等离子弧将羟基磷灰石粉末加热并载入电弧喷涂气流中,由不锈钢雾化液滴一并打在基体上形成复合涂层.对于氧化铝/不锈钢涂层和复合涂层,2种粒子虽然分布不均匀,但却获得了良好的冶金结合.     

Ni60/高铝青铜多元多相复合涂层制备及其微观结构特征

为了研究Ni基/Cu基复合合金涂层的微观结构特征,采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备了高铝青铜质量分数30%的镍基合金/高铝青铜多元多相复合涂层。对复合涂层的组织结构特征、元素分布、相结构组成以及涂层的微观缺陷进行研究分析。结果表明:所制备的复合涂层中2种合金微结构呈叠加层状分布,组织结构具有梯度复合涂层特征,致密度高,微界面结合良好。高铝青铜合金和Ni60合金元素呈交错分布,相互之间出现互扩散特点。高铝青铜合金具有对Ni基合金微粒包裹作用和对微界面填充作用,并且2种合金之间发生了冶金反应,微界面结合牢靠。相对于纯Ni60合金涂层,高铝青铜的加入有效降低了复合涂层缺陷率,减小了缺陷尺寸。     

900℃加热后热喷涂FeCrAl/AlSi复合涂层组织变化

为开发一种经济可靠的高温防护涂层,采用电弧喷涂方法在低碳钢表面制备FeCrAl/AlSi复合涂层,并对复合涂层试件进行900℃温度下的2400h加热,以考察其高温氧化表现和微观组织变化.实验结果表明：复合涂层中抗氧化元素的相互配合很好地保护了基体金属.900℃加热3h,防护涂层表面以及内部的氧化物以Al2O3为主,涂层/基体界面两侧形成Cr元素的扩散带.经过2400h加热后,复合涂层外表面氧化物层增厚,涂层/基体界面原位生成铬的氧化物,界面基体金属一侧存在约200μm宽的Cr元素扩散带.     

NiCoCrAlY/Al_2O_3-13%TiO_2复合涂层的耐锌铝腐蚀性

为了解决热镀锌铝工艺中沉没辊受到熔融锌铝液腐蚀的问题,采用超音速火焰喷涂技术在316L基体上制备了NiCoCrAlY粘结层,并利用等离子喷涂技术制备了NiCoCrAlY/Al_2O_3-13%TiO_2复合涂层.结果表明,复合涂层界面处的热膨胀系数突变减缓,使得界面处的应力集中减少,从而对裂纹扩展起到延缓和抑制作用,因而复合涂层的抗裂性能增强.复合涂层在锌铝液中的使用寿命可以达到9 d,高于传统Al_2O_3-13%TiO_2涂层.复合涂层的结合强度也高于传统Al_2O_3-13%TiO_2涂层,但复合涂层的最终失效形式依然是由两种材料的热胀系数不匹配所导致的涂层开裂.     

激光重熔制备TA1表面Ni/Al复合抗高温氧化涂层

为了提高纯钛的高温抗氧化性能,采用电弧喷涂和等离子喷涂方法在纯钛表面制备Ni/Al复合涂层.利用激光重熔使得Ni层与Al层发生冶金反应,对试件进行800℃×40 h连续氧化.根据生成的金属间化合物特征研究纯钛的高温抗氧化行为.结果表明,经过表面改性处理后Ni/Al复合涂层可以显著提高纯钛的高温抗氧化性能.在激光重熔过程中Ni/Al复合涂层中的Al发生熔化扩散并与Ni形成以Ni_2Al_3相为主的扩散层.在氧化过程中Ni/Al复合涂层表面形成连续且致密的α-Al_2O_3氧化膜与大量NiAl相,表面扩散层中的富铝相可为表面提供充足的Al元素,进而对纯钛基体提供有效的高温抗氧化保护作用.     

激光制备陶瓷热障涂层的研究和发展

论述了激光制备陶瓷热障涂层的研究和发展状况 .激光制备陶瓷热障涂层包括激光重熔和激光熔覆两种方法 .激光重熔等离子喷涂热障涂层可获得等离子喷涂涂层所不具备的外延生长致密的柱状晶组织 ,提高涂层应变容限及热震性能 .激光熔覆可获得自动分层的梯度热障涂层成分及柱状晶组织 ,改善涂层的高温氧化及热震性能 .通过激光工艺参数的优化及涂层体系成分及性能的合理设计 ,可获得优于等离子喷涂 ,接近电子束物理气相沉积的热障涂层性能     

等离子喷涂梯度涂层的显微组织结构和性能

针对低散热发动机主要部件铝活塞顶部制备热障涂层的需要，用等离子喷涂法在铝基体上制备出梯度涂层，对其性能与显微组织结构进行了研究．抗热震实验结果表明，梯度涂层具有较高的结合强度．金相显微观测结果表明，梯度热障层结构致密，由基体至涂层表面。形成5种无宏观结合界面的成分呈梯度变化的组织结构．     

电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层的高温抗氧化机理

为了进一步提高涂层体系的抗高温氧化性能及使用寿命,采用铁铬铝做底层,纯铝做外面的涂层,形成了铁铬铝/铝复合涂层.通过对电弧喷涂铁铬铝/铝复合涂层在900℃下加热试验后的试件进行分析表明,由于铁铬铝底层与碳钢基体之间发生冶金结合,增加了涂层体系的可靠性,并且铁铬铝底层还为铝涂层提供了极好的沉积表面.铝层的应用不但增加了涂层中的铝元素,还有助于提高铁铬铝涂层的自封孔能力.研究还进一步表明,铁铬铝/铝复合涂层有利于阻止氧的扩散,可提高涂层体系的高温防护作用.     

Ti表面改性Al涂层及其抗氧化性能

为了提高钛材的抗高温氧化性能,利用电弧喷涂工艺方法在工业纯钛表面制备了纯Al涂层,对喷涂态纯Al涂层分别进行炉中加热及激光重熔改性处理,以得到具有一定抗高温氧化性能的Ti-Al金属间化合物涂层.对改性处理后的试件进行了800℃/60 h的氧化试验.结果表明,经750℃/5 h炉中加热改性处理后,钛基体表面可形成厚约300μm的TiAl_3金属间化合物层,而经激光重熔改性处理后,钛基体表面形成的TiAl_3金属间化合物层较薄.经高温氧化试验后,炉中加热改性Al涂层的微观组织形貌未发生明显变化,而激光重熔改性Al涂层的微观组织形貌变化较为明显.相比于激光重熔改性处理,经炉中加热改性处理后Al/Ti试件的抗高温氧化性能更佳.