激光熔覆Ti基NiAlSi合金涂层的组织及高温抗氧化性能研究

通过激光熔覆工艺在Ti4合金表面生成了NiAlSi涂层,分析了涂层物相组成、显微组织结构及在860℃时的抗氧化性能。研究结果表明:Ti4合金和涂层的结合部位形成了熔合线,可以推断涂层和钛合金之间形成了良好的冶金结合状态,且在涂层的底部区域形成了众多的柱状晶,涂层中包含了Ti₅Si₃与Al₃Ni₂两种主要成分。涂层的耐高温氧化性能优于钛合金,经过40 h的高温氧化处理后,粉末涂层的质量增加值是2.19 mg·cm-2,比Ti4合金的耐高温氧化性能提高了12倍左右。在860℃下进行40 h氧化处理,涂层与氧化膜之间保持紧密结合状态,未看到有脱落情况出现,氧化膜的主要成分是Al₂O₃。     

TiN/Cr涂层锆合金包壳高温氧化与抗热冲击性能研究

为了研究TiN/Cr涂层锆合金的高温氧化性能和抗热冲击性能,采用磁控溅射制备了TiN/Cr涂层锆合金样品,分别开展高温氧化和抗热冲击性能试验,并对高温氧化和抗热冲击后的样品微观结构、物相及结合强度等进行表征。结果表明磁控溅射制备的TiN/Cr双层涂层之间存在明显界线,样品表面存在类圆形的团聚凸起,但涂层结构致密,无裂纹和孔隙等缺陷。高温氧化后,表面Cr涂层部分被氧化为Cr₂O₃,呈不规则的多面体结构,中间TiN涂层中Ti原子向表面扩散,与O结合形成TiO₂,呈长条状结构,且Cr₂O₃聚集区域呈鼓泡状。在涂层与基体界面处,向内扩散的Cr原子和向外扩散的Zr原子形成约5μm厚的Cr-Zr扩散层。同时,O原子持续向样品内部扩散,与基体中Zr原子结合形成ZrO₂。虽然TiN/Cr涂层锆合金的氧化增重小于无涂层锆合金,且样品保持相对完整,但是由于O原子的持续扩散,内部锆合金被氧化,说明TiN/Cr涂层无法为锆合金提供良好的长时抗高温氧化性。热冲击试验后,表面涂层依然...     

高速电弧喷涂FeAICrNi/Cr3C2复合涂层的组织及高温性能

使用高速电弧喷涂技术制备FeAlCrNi/Cr3C2复合涂层,采用Philips Quant 200扫描电镜、德国D8 Advance X射线衍射仪、日立H800扫描电镜、GM/CS-MS高温冲蚀磨损试验装置,以及其它多种检测设备,对涂层的显微组织、相结构、机械性能、高温冲蚀、腐蚀和磨损性能进行研究.结果表明,复合涂层具有相对较好的抗热震性能和较高的硬度,良好的高温冲蚀、磨损和抗腐蚀性能.涂层的结合方式为机械结合为主:涂层主要由扁平组织、小颗粒和细小的氧化物与分散相、以及不足2%的孔隙组成.涂层的相结构复杂,且存在一些平行相如(001)FeAl//(111)AlFe3C0.5.     

Cr12MoV钢表面Ni60-WC复合涂层的烧结熔覆制备及组织性能研究

以Ni60-WC合金粉末为原料,通过烧结熔覆在Cr12MoV钢基体表面制备出Ni60-WC复合涂层。采用金相显微镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计等分析了Ni60-WC复合涂层的相组成、组织形貌、界面结构和剖面硬度分布,研究了烧结温度、保温时间及热处理工艺对复合涂层组织和性能的影响。结果表明:Ni60-WC复合涂层主要由γ-Ni基固溶体和WC、W₂C、B₆Fe₂₃、BNi₃、FeNi等硬质相组成。当烧结温度为1 050℃、保温时间为30 min时,复合涂层微观形貌致密,孔隙数量较少,界面处形成良好的冶金结合。热处理促进了涂层与基体之间合金元素的扩散,有效提高了基体和涂层的硬度,涂层硬度值由59 HRC提高到65 HRC。     

Ni-Fe-Cr基高温合金表面AICrN涂层制备及高温氧化性能

采用阴极弧离子镀法在Ni-Fe-Cr基高温合金表面制备了AlCrN涂层.通过电子扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和X射线光电子谱仪等分析了AlCrN涂层表面和界面的形貌、能谱、物相以及结合能谱,并进行了800和900℃高温氧化实验,研究了AlCrN涂层抗高温氧化性能及其机理.实验结果表明：AlCrN涂层主要成分为Al、Cr和N元素,添加Al元素后表现出较强的AlN择优取向;Al2p峰谱为Al—N和Al—O结合键,Cr2p峰谱为Cr—O和Cr—N结合键,N1s峰谱以Cr—N和Al—N的形态存在,另外含有少量的N—Cr—O和N—Al—O结合键;经过高温氧化后AlCrN涂层表面氧化物为Cr²O³,对高温合金基体有良好的保护作用.     

三种用于锅炉管道涂层材料抗高温氧化性能的研究

对NiCr,Cr3C2金属复合陶瓷涂层材料，FeCrAl涂层材料和国外通用的45CT涂层材料在750℃下的高温氧化动力学规律进行了研究。并和20G钢作了对比。采用扫描电镜以及X衍射仪等对氧化产物的形貌和相组成进行了分析。     

宽带激光熔覆铸造WCp/Ni基合金梯度复合涂层的组织和性能

研究了宽带激光熔覆铸造WCp/Ni梯度复合涂层的组织和性能。结果表明,涂覆层与基材之间实现了冶金结合。熔覆层由基体组织γ-Ni枝晶、共晶组织γ-Ni M23C6、未熔铸造WCp以及M6C、M7C3、M23C6组成。熔覆层内硬度分布均匀、从熔覆层至基材的硬度变化平缓,避免了裂纹的产生。熔覆层的耐磨性随WCp含量的增加而提高。19－4号试样的耐磨性最好,比基材提高了3倍以上。     

等离子熔覆(Cr,Fe)7C3/γ-Fe复合涂层的组织与耐磨性

以Fe-Cr-C合金粉末为原料,利用等离子熔覆技术在45号钢表面制备了(Cr,Fe)7C3/γ-Fe复合涂层.并对涂层的显微组织、显微硬度和室温干滑动实验进行了具体分析.结果表明涂层组织包括初生相(Cr,Fe)7C3以及γ-Fe与(Cr,Fe)7C3组成的共晶;其组织有明显的由基材到涂层外延生长的特征,结构均匀,与基材之间为完全冶金结合;且具有较高的硬度及合理的硬度梯度.该涂层在室温干滑动磨损实验条件下具有优异的耐磨性.     

TiC含量对激光熔覆Fe基复合涂层组分和性能的影响

采用激光熔覆技术在高锰钢基材上制备了不同TiC含量的Fe基复合涂层,研究了TiC含量对熔覆层组分和性能的影响.试验结果表明,熔覆层化学组分包含奥氏体、M7C3碳化物、TiC析出相和未熔TiC颗粒.随着TiC含量的增加,熔覆层硬度逐步增加,耐磨性能先增加后降低.     

CVD法制备ZrC涂层与ZrC-TaC共沉积涂层的烧蚀性能

采用ZrCl_4-CH_4-H2-Ar与ZrCl_4-TaCl_5-CH_4-H_2-Ar反应体系,用化学气相沉积(CVD)制备ZrC涂层与ZrC-TaC共沉积涂层,并对其进行氧-乙炔焰烧蚀试验研究。利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析技术对烧蚀前后ZrC与ZrC-TaC共沉积涂层的相组成及微观结构进行表征,并分析2种涂层的烧蚀机理。结果表明:ZrC涂层为细柱状晶体组织,ZrC-TaC共沉积涂层为ZrC与TaC成分周期性波动自组装多层复合结构,具有良好的组织结构可控性。经过60s氧-乙炔焰烧蚀试验,ZrC-TaC复相涂层表现出良好的抗热震性和整体完整性,与基体连接良好,无剥蚀和脱落,烧蚀性能明显优于单一ZrC涂层的烧蚀性能。ZrC-TaC复合涂层线烧蚀率和质量烧蚀率分别为5.3×10-5mm/s和3.2×10-5g/s,表现出良好的抗烧蚀性能。     

宽带激光熔覆WCp/Ni基合金梯度复合涂层的组织和耐磨性

为了消除激光熔覆过程中产生的裂纹，设计了一种梯度复合涂层并研究了其组织和耐磨性，结果表明，熔覆层与基材之间形成了良好的冶金结合。梯度复合涂层中有未完全溶化的铸造WCp和共晶组织γ-Ni Ni3B，还有凝固结晶析出的白色不规则块状组织M7C3、M6C、WC以及深灰色不规则块状组织W2C0复合涂层中形成了少量的非晶、纳米晶及高密度位错复合涂层耐磨性的最高值是基材的3倍以上。     

La2O3对激光熔覆TiC/Ni基复合涂层的组织和性能的影响

用5kWCO2激光器在A3钢表面激光熔覆添加有La2O3的TiC/Ni基复合涂层，研究了稀土对激光熔覆金属陶瓷复合涂层的组织，耐蚀性和耐磨性的影响。研究结果表明：复合合金粉末中添加0.4%的La2O3能够减少熔覆层的气孔，疏松，使熔覆层的组织致密。熔覆层中TiC分布均匀且细小圆滑，熔覆层的耐蚀性和耐磨性得到提高。     

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

合金化及涂层技术提高铌基合金的抗高温氧化性能

综述了铌基合金的成分设计及抗高温氧化研究的现状，对铌基合金包埋渗法制备涂层研究的进展及存在的问题进行了阐述，提出了解决铌基合金抗高温氧化性能差的可能途径。     

两种镍基合金涂层抗高温氧化性能研究

对自行研制的新型高铬镍基合金 (w(Cr) >40 % )涂层和传统的镍铬合金 (Ni70Cr30 )涂层在 6 5 0℃和80 0℃下的高温氧化动力学规律进行了研究。采用配有能谱分析仪的扫描电镜以及X射线衍射仪等对氧化产物的形貌和相组成等进行了分析。两种镍基合金涂层均表现出较好的抗高温氧化性能 ,尤其是由新型高铬合金制备的涂层 ,其表面生成了连续的Cr2 O3 保护膜 ,具有更低的氧化速度     

支架表面激光熔覆Ni-C/WC涂层微观组织演变分析

为了提高支架表面的综合性能,通过添加不同含量的WC颗粒,激光熔覆制备得到Ni-C/WC涂层,并分析其表面微观组织演变。结果表明：激光熔覆制备得到较平滑的Ni-C涂层,添加WC颗粒增强了一些无规则外形的结节状组织,产生了大量孔隙。WC颗粒含量提高后,在Ni-C/WC涂层内形成了不同强度的Ni衍射峰,形成了更小的Ni晶粒,加入80 g/L的WC颗粒时,Ni晶粒外径尺寸为29.2 nm。     

激光熔覆TiC/Ni-Al基复合涂层的高温稳定性研究

在不锈钢基材上通过激光合成Ni-Cr-Al-Co-X(X=Mo、W、Nb、Ti、C、B) TiC粉末制备出TiC陶瓷颗粒增强Ni-Al基高温耐磨复合材料涂层,并将试样在1 000 ℃高温保温50 h.利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)显微硬度计对涂层高温时效前后的组织、相成分、硬度进行了对比分析和测试.结果显示:实验条件下,激光熔覆涂层与基材之间没有出现裂纹、孔洞等缺陷,涂层与基材之间仍保持着良好的冶金结合.激光熔覆TiC陶瓷颗粒增强Ni-Al基高温耐磨复合材料涂层具有良好的高温稳定性.     

CrMnN(WC)抗磨蚀复合涂层的组织与性能

利用光学显微镜、透射电镜并通过磨蚀和拉伸试验研究了ＣｒＭｎＮ（ＷＣ）涂层的显微组织、微观结构与力学性能。结果表明：其显微组织为初晶微组织为初晶奥氏体和共晶体，其共晶体主要为奥氏体的Ｃ或Ｂ的体例物；涂层与基体的结合强度为４３６．７６ＭＰａ，涂层的磨蚀失重率为１１．１９ｍｇ／ｈ。     

铸铁表面激光熔覆1725/WC复合涂层工艺参数优化

采用激光熔覆技术在铸铁表面制备了1725/WC复合涂层,利用正交试验考察了激光功率、扫描速度及送粉率等因素对熔覆层稀释率和硬度的影响。结果表明：各因素对熔覆层稀释率影响的主次顺序为激光功率>送粉率>扫描速度。对熔覆层表面显微硬度影响的主次顺序为送粉率>激光功率>扫描速度。最优工艺参数为激光功率2 000 W,扫描速度15 mm/s,送粉率10 g/min。按最优工艺制备的1725/WC复合涂层成形质量较好,WC分布较均匀,熔覆层的平均硬度(HV0.2)为483.0。