激光熔覆Ni包WC复合涂层的组织、耐磨和耐蚀性分析及应用

对45钢基体进行激光熔覆Ni包WC金属陶瓷涂层强化处理,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜-能谱分析(SEM-EDX)和透射电子显微镜(TEM),研究了激光熔履Ni包WC涂层的显微组织和物相组成,并采用摩擦磨损试验和电化学测试系统研究了Ni包WC涂层的摩擦磨损性能和耐蚀性能.结果表明,在激光熔覆Ni包WC金属陶瓷...     

粘结剂对超音速火焰喷涂碳化钨涂层磨粒磨损性能的影响

采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺在35钢基体上制备了WC-10Ni涂层和WC-12Co涂层,研究了镍、钴这两种粘结剂对WC涂层的显微硬度、摩擦系数和抗磨粒磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜观察涂层磨损前后的表面形貌,探讨了WC涂层的磨粒磨损机理。结果表明,以HVOF方法制备的2种WC涂层均有较高的显微硬度,WC-10Ni涂层和WC-12Co涂层与SiC砂纸摩擦副之间的干摩擦系数相差不大。2种涂层在低载荷下均有较好的抗磨粒磨损性能,但在较高载荷下WC-12Co涂层的抗磨性明显优于WC-10Ni涂层。2种涂层的磨粒磨损形式主要为均匀磨耗磨损,磨损机理以微切削和微剥落为主。WC-12Co涂层的磨损表面损伤较轻微,综合性能优于WC-10Ni涂层。     

WC–10Co–4Cr复合涂层和04Cr13Ni5Mo合金堆焊层的泥沙冲蚀行为

采用超音速火焰喷涂和焊条电弧焊在Q345钢基体表面分别制备了WC–10Co–4Cr复合涂层和04Cr13Ni5Mo合金堆焊层,测量了2种涂层的显微硬度、孔隙率、断裂韧性和表面粗糙度,并对2种涂层的显微组织和耐泥沙冲蚀磨损性能进行了对比研究。结果表明,二者的体积冲蚀磨损率均随时间延长而增加。在低角度冲蚀磨损条件下,复合涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能明显优于堆焊层,涂层的硬度和强度是耐泥沙冲蚀磨损的主要影响因素。在高角度冲蚀磨损条件下,2种涂层的耐泥沙冲蚀磨损性能相差不大,涂层的断裂韧性是主要影响因素。WC–10Co–4Cr复合涂层表现出偏脆性材料的冲蚀磨损特性,04Cr13Ni5Mo堆焊层则表现出典型塑性材料的冲蚀磨损特性。     

WC陶瓷/环氧树脂复合涂层的抗泥沙冲蚀磨损性能

在环氧树脂中分别添加占体系总质量0%、10%、20%和30%的碳化钨(WC)陶瓷颗粒,制备出WC陶瓷/环氧树脂复合涂层,考察了它们的洛氏硬度、抗拉结合强度和抗泥沙冲蚀磨损性能。通过扫描电镜观察了涂层冲蚀试验后的表面形貌,探讨了涂层在泥浆中的冲蚀磨损机理。WC陶瓷/环氧树脂涂层的洛氏硬度均高于纯环氧涂层的洛氏硬度(49 HR),为103~107 HR,且随着WC陶瓷颗粒的用量增多而提高。当WC加入量为10%时,复合涂层的抗拉结合强度最大,达16 MPa;且磨损率最小,为0.017%。WC陶瓷颗粒与环氧树脂基体发生协同作用,既降低了环氧树脂被磨损的概率,又很好地固定住WC陶瓷颗粒,使其难以被挖出脱落,从而使WC陶瓷/环氧树脂复合涂层获得较好的抗冲蚀性能。     

润滑相MoS2对等离子喷涂Ni60A复合涂层摩擦学特性的影响

在UMT-2微观磨损试验机(USA)上研究了润滑相MoS2对等离子喷涂Ni60A复合涂层摩擦学特性的影响,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析。研究结果表明:MoS2的引入能有效降低涂层的摩擦系数和提高耐磨性;未添加MoS2的涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和疲劳磨损;添加MoS2的涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损。     

润滑相MoS2对等离子喷涂Ni6OA复合涂层摩擦学特性的影响

在UMT-2微观磨损试验机(USA)上研究了润滑相MoS2对等离子喷涂Ni6OA复合涂层摩擦学特性的影响,且对摩擦表面进行了SEM观察和分析.研究结果表明:MoS2的引入能有效降低涂层的摩擦系数和提高耐磨性;未添加MoS2的涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和疲劳磨损,添加MoS2的涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和粘着磨损.     

等离子熔覆WC复合厚涂层特性研究

将Ni基合金和Ni包WC粉末混合均匀后事先涂覆在低碳钢基体上，通过非压缩弧等离子熔覆设备在低碳钢上制备Ni包WC复合厚涂层。涂层分为三种重量百分比Ni包WC粉末，分别为5％，10％，15％。应用X衍射（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和显微硬度分析对涂层成分、微观结构和显微硬度进行分析。结果显示涂层和基体之间形成冶金结合，XRD显示主要的相是γ-Ni周溶体，以及Fe2B、Fe3B相和M23C6、M7C3相。发现等离子熔覆区的显微硬度随着Ni包WC粉末含量的增加而提高。     

TiC添加量对等离子熔覆Ni60–WC复合涂层性能的影响

在45钢上通过等离子熔覆制备了WC?TiC?Ni涂层,对其物相、显微硬度和滑动摩擦磨损行为进行了分析.结果表明:熔覆层与基体材料之间为冶金结合,熔覆层表面无裂纹和气孔.TiWC2的形成使得熔覆层的显微硬度和耐磨性得到提高.当TiC的添加量为20％(质量分数)时,涂层的平均显微硬度高达1072.5 HV,较WC/Ni熔覆层高了128 HV,此时涂层的耐磨性最好.     

等离子熔覆镍基涂层抗氧化性能的研究

采用预置式等离子熔覆方法在45钢表面制得Ni60以及Ni60+WC复合涂层,借助扫描电镜、能谱和X-射线衍射仪研究涂层的抗高温氧化性能。结果表明,在氧化膜形成的初期,氧化速率主要由氧的内扩散所控制,在氧化膜形成的后期则以Cr3+的扩散为主;涂层氧化膜的主要成分为SiO2和Cr2O3,其中Ni60+WC涂层表面的氧化膜中还有少量尖晶石结构相NiCr2O4。涂层的抗氧化性由涂层的成分和组织共同决定,WC颗粒的加入对涂层的抗氧化性有所提高。     

氧化锆增强HA涂层的制备及其磨损性能

以钛合金为基底,采用等离子喷涂技术制备含30wt%ZrO_2的羟基磷灰石(HA)生物陶瓷复合涂层。观察了HA/ZrO_2复合涂层的微观形貌,采用UMT-3销盘摩擦试验机重点研究了在牛血清润滑环境中,该复合涂层在不同载荷和转速下的磨损性能,观察涂层磨损表面形貌,分析其磨损机理。结果表明:HA30涂层微观表面覆盖着针片状晶粒,结构致密、均匀。截面以无规则细小的气孔为主,并且ZrO_2中间过渡层分别与HA30涂层、基体的结合界面均实现良好的机械咬合。随着施加载荷的增大,HA30复合涂层的摩擦系数和摩损率都升高,磨损机理由微观剥落转化为剥落磨损。随着销盘转速的增加,涂层的摩擦系数减小,磨损率则是先减小后增加,涂层裂纹萌生、扩展直至最终形成凹坑。