Cr_3C_2-NiCr涂层等离子喷涂工艺参数的优化

采用正交试验方法研究了等离子喷涂工艺参数对Cr_3C_2-NiCr涂层显微硬度的影响,并应用极差分析方法对试验结果进行了分析.结果表明,影响涂层性能的因素从主到次依次为喷涂距离、电流、送粉气流量和电压.Cr_3C_2-NiCr涂层最佳的等离子喷涂工艺参数是电流500 A,电压65 V,喷涂距离100 mm,送粉气流量7 L/min.采用优化后的等离子喷涂工艺制备的涂层,粒子熔化充分,涂层均匀致密,孔隙率低,界面结合良好,是高质量的热喷涂涂层.     

瓦楞辊表面喷涂硬质涂层耐磨性研究

利用等离子喷涂技术在瓦楞辊材料42CrMo合金钢表面喷涂Cr_3C_2-NiCr、Cr_2O_3两种硬质涂层.测试了涂层的硬度、耐磨性,并用扫描电镜(SEM)分析了两种涂层的截面、表面形貌和厚度.结果表明:等离子喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层后试样表面硬度达到923.6HV,而喷涂Cr_2O_3涂层后试样表面硬度达到1184.1 HV.两种涂层均与基体结合紧密,有效减小了试样表面的摩擦系数,耐磨损性能也显著提高.     

不同参数下激光重熔Cr_3C_2-NiCr涂层冲蚀磨损性能研究

采用超音速火焰喷涂技术在低碳钢表而喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层,然后在不同工艺参数下对其进行激光重熔处理.考察不同重熔参数下涂层的冲蚀性能.并与喷涂层对比.结果表明:在激光功率3.0 kW,扫描速率50mm/s的工艺参数下激光重熔.涂层的冲蚀失重最小.所形成的涂层表面均匀性较好;重熔层的致密度要优于喷涂层,重熔后涂层由机械结合转变为冶金结合;南于表面氧化层的存在和内部冶金结合的形成,重熔层硬度较喷涂层高.     

超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层及其在连铸辊上的应用

根据连铸辊的工况条件,利用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺在钢表面制备了Cr_3C_2-NiCr涂层,并分别进行了涂层的微观组织分析、结合强度、孔隙率、显微硬度及耐磨性等相关的性能试验。通过现场试用,达到了使用技术要求,说明连铸辊表面超音速火焰喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层技术可以提高工件表面的性能和使用寿命,同时降低了生产成本,为连铸辊高温涂层设计提供依据,具有极其广阔的应用前景。     

铜材表面激光合金化和激光熔覆制备Ni/Cu-Cr3C2/Co梯度涂层

目的提高铜合金的表面硬度,改善其耐磨性能。方法利用激光表面合金化和激光熔覆工艺在铜合金表面制备出Ni/Cu-Cr_3C_2/Co梯度涂层。采用X射线衍射仪、扫描电镜及能谱仪,系统分析了合金化过渡层与熔覆层的物相构成及显微组织,通过硬度测试、摩擦磨损实验,对梯度涂层的显微硬度和耐磨性进行评估。结果合金化过渡层组织致密且具有单一柱状晶结构,主要由α-(Cu,Ni)固溶体、Ni_3Al和Ni Al构成。Cr_3C_2/Co复合熔覆层中分布着未熔Cr_3C_2颗粒,且以未熔Cr_3C_2颗粒为中心,四周有大量呈杆状(或针状)的M_(23)C_6和M_7C_3型碳化物,这种碳化物可以有效提高熔覆层的硬度。梯度涂层的显微硬度从基体的80HV逐渐增加到熔覆层的640HV,梯度涂层的摩擦磨损失重仅为铜合金基体的1/8。铜基体的磨损表面发生大规模破坏并形成大量磨屑,其磨损机制主要是粘着磨损;Cr_3C_2/Co喷涂层由于内部结合力较弱,出现了大量的疲劳磨损面,其磨损机制为表面疲劳磨损;而Ni/Cu-Cr_3C_2/Co梯度涂层的磨损表面比较平整,只存在轻微的"犁沟",其磨损机制为典型的磨粒磨损。结论梯度涂层由于Cr_3C_2、M_(23)C_6及M_7C_3相的存在,显微硬度和耐磨性能显著提高。同时,涂层的成分与性能均呈一定的梯度变化,改善了铜基体与涂层的相容性。     

VC与Cr_3C_2对钴基纳米碳化钨激光熔覆层的影响

研究了在光纤激光作用下,碳化物添加对纳米WC复合涂层组织及性能的影响。结果表明,添加了VC和Cr_3C_2得到的涂层未出现明显裂纹和气孔,其显微组织主要由黑色鱼骨状枝晶、柱状晶和灰白色块状组织构成,WC相则基本消失了。当添加VC和Cr_3C_2时,其显微组织的均匀性、晶粒的尺寸细化程度、显微硬度及耐磨性都要优于单独添加VC或Cr_3C_2的情况。与Ti-6Al-4V合金基体对比,所有涂层的显微硬度及耐磨性都有明显提高。其中,基体的磨损机制为磨粒磨损、粘着磨损,而涂层则主要是磨粒磨损、疲劳磨损。     

热处理对超音速火焰喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层组织及性能的影响

利用超音速火焰(HVOF)喷涂工艺在316L不锈钢表面制备NiCr-Cr_3C_2涂层。采用XRD、SEM、EDS、维氏硬度计、洛氏硬度计、摩擦磨损试验机等系统考察了不同热处理温度对NiCr-Cr_3C_2涂层组织结构、显微硬度及其分布、断裂韧性、结合强度以及耐磨性能的影响。结果表明:热处理可提高涂层结合强度。200～400℃,随温度升高,涂层显微硬度及耐磨损性能提高,并在400℃出现峰值,这源于固溶在NiCr合金相中的Cr_3C_2析出,形成大量细小二次碳化物硬质相,产生沉淀强化作用;高于400℃,涂层硬度下降,断裂韧性提高;1000℃热处理后,涂层结合强度降低。磨损试验表明:随热处理温度升高,磨损机制逐渐由磨粒磨损、疲劳磨损向磨粒磨损、黏着磨损转变。     

GH864表面爆炸喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层的显微组织和高温摩擦性能研究

采用爆炸喷涂技术在GH864基体上制备了Cr_3C_2-Ni Cr/Ni Cr Al复合金属陶瓷涂层。运用HT-1000高温摩擦磨损实验机,以Si_3N_4陶瓷球为摩擦副对基体和涂层进行高温摩擦磨损实验。选用扫描电镜、能谱仪、X衍射等分析手段,研究了在GH864表面爆炸喷涂涂层的组织形貌、相组成及涂层和基体的高温摩擦行为。对800℃时涂层和基体摩擦性能进行研究。结果表明:该涂层组织致密呈叠层堆砌,其显微组织为Cr_3C_2硬质相及周围缝隙中充填的Ni Crγ相和少量的Cr_3C_2分解形成的Cr_7C_3相。涂层在高温下的磨损形式主要为磨粒磨损、疲劳磨损以及粘着磨损和氧化磨损,涂层中大量分布的具有热稳定性的Cr_3C_2硬质颗粒起主要的耐磨作用,复合涂层可提高GH864的高温耐磨性。     

CuCo_2Be合金表面等离子喷涂Cr_3C_2-NiCr/NiAl复合涂层不同温度下的摩擦磨损特性

选用等离子喷涂技术在CuCo_2Be合金表面制备了Cr_3C_2-NiCr/NiAl复合涂层。以Al_2O_3陶瓷球为对偶材料使用UMT-2摩擦磨损试验机对基体和复合涂层进行不同温度下的摩擦磨损试验,并选用三维轮廓仪、扫描电镜、能谱仪、XRD等分析测试手段详细研究了CuCo_2Be合金及涂层在不同温度下滑动摩擦磨损后的微观形貌以及摩擦磨损特性。结果表明:等离子喷涂获得的复合涂层致密,涂层为层状结构,物相组成呈非晶态。500℃时涂层磨损体积远远小于铜合金磨损体积,具有优良的抗摩擦耐磨损性能;在室温时涂层磨损机制以磨粒磨损为主,磨损较小;随着温度的升高,涂层磨损机制以氧化磨损和粘着磨损为主。     

燃气工艺参数对超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层性能的影响

研究了燃气工艺参数对超音速火焰喷涂Cr3 C2-NiCr涂层性能的影响规律.在不同的燃气工艺参数下制备了超音速火焰喷涂Cr3 C2-NiCr涂层,观察了涂层的显微组织结构和X射线衍射图谱,并分析了腐蚀试验结果、冲蚀磨损试验结果、结合强度试验结果和孔隙率.根据以上试验结果研究了燃气工艺参数对涂层性能的影响规律.     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层磨粒磨损行为

采用橡胶轮磨损实验机，对不同工艺条件下三种类型粉末制备的HOVF Cr3C2-25％NiCr涂层进行了磨粒磨损实验，发现该涂层的磨损失重量与磨程基本呈现线性关系，磨损率远低于低碳钢。氧气流量，燃气流量适中的条件下制备的涂层磨损率较低，用团聚致密化工艺制备的粉末沉积的涂层耐磨粒磨损性能较好，涂层的磨损机制主要为先期的粘结相优先切削和随后的碳化物剥落，其中碳化物的剥落对磨损过程起制约作用。     

激光成形修复ZL104合金的组织与性能研究

针对深井钻机刹车盘的工况条件,采用激光熔覆技术在35CrMo钢表面分别制备Fe基涂层和含Cr3C2的Fe基合金复合涂层,研究了2种涂层的组织结构、显微硬度及耐干滑动摩擦磨损性能。结果表明,Fe基涂层以亚共晶方式结晶,在初生柱状固溶体枝晶间存在大量网状共晶组织,主要由γ-Fe、Cr7C3及少量的Cr-Fe固溶体等组成。Fe基复合涂层中Cr3C2大部分溶解,枝晶凝固特征保持不变,枝晶组织明显细化,主要由γ-Fe、Cr7C3及少量的Cr-Fe固溶体及较少量未熔的Cr3C2等组成。Fe基复合涂层的显微硬度及其摩擦磨损性能优于Fe基涂层。     

铁基含TiC陶瓷粉电弧喷涂粉芯丝材的研究

采用电弧喷涂含TiC陶瓷粉末的粉芯丝材，在低碳钢基体上制备了铁基复合涂层。用MLS-225型湿砂橡胶轮磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能。利用光学显微镜、SEM、XRD分析技术对涂层的显微组织结构、磨损表面和相组成进了研究。结果表明：采用电弧喷涂工艺可制备含TiC陶瓷硬质相的复合涂层，在铁基体上弥散分布着一定量的TiC硬质颗粒，使整个涂层得到强化，涂层显微硬度平均值约为1137HV0.1，涂层的抗磨粒磨损性能较好，相对Q235钢提高T6倍。涂层磨损机制主要为犁沟切削和脆性断裂。     

Wear resistance of a Cr3C2-NiCr detonation spray coating

Coatings can be applied to surfaces to improve the surface characteristics over those of the bulk properties and are widely used in tribological applications either to reduce wear and/or to modify friction during contact. One of the foremost coating methods for combating wear is thermal spraying. To prolong the life of steel slab continuous casting rolls, Cr₃C₂-NiCr detonation spray coating was processed on the roll surface in a steelmaking plant in China. This article studies the mechanical properties and wear resistance of this coating. The abrasive and dry frictional wear testing were performed using a pin-on-disk tester. Experimental results show that the wear resistance of the coated samples, i.e., coating reduces the risk of seizure compared to uncoated samples, is much better than those of the uncoated steel at room and elevated temperatures with any load and sliding velocity. The coating wear mechanisms under different test conditions are discussed.     

超音速火焰喷涂Cr3C2-NiCr涂层在NaOH 溶液中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能

目的 分析超音速火焰喷涂制备的Cr3C2-NiCr涂层在碱性环境中的腐蚀及冲蚀腐蚀磨损性能,揭示涂层腐蚀及冲蚀腐蚀磨损失效机制。方法 利用超音速火焰喷涂技术在45#钢表面制备Cr3C2-NiCr金属陶瓷涂层,采用光学显微镜、显微硬度仪、碱性环境腐蚀性能试验台、电化学分析仪、冲蚀腐蚀磨损试验机、电子天平、扫描电子显微镜,分别对组织结构、显微硬度、碱性环境下耐蚀性能、耐冲蚀腐蚀磨损性能、冲蚀腐蚀磨损损失质量及表面形貌进行测试。结果 Cr3C2-NiCr涂层呈典型层状结构,内部随机分布着孔隙及氧化物,涂层孔隙率及显微硬度平均值分别为1.3%和817HV0.1。在pH=11的NaOH溶液中,涂层的电化学腐蚀电位为-0.38 V,腐蚀反应生成的氧化物可有效阻止腐蚀继续进行,长期浸泡过程中,腐蚀介质通过裂纹或穿透性孔隙渗入涂层内部直至基体表面,并发生腐蚀反应,形成的腐蚀产物逐渐累积并排出至涂层表面,最终形成体积较大且呈团絮状的腐蚀产物。在碱性腐蚀环境下,腐蚀介质加剧冲蚀磨损中的材料消耗。相同条件下,涂层腐蚀冲蚀磨损损失质量明显小于基体材料,涂层的冲蚀腐蚀磨损失效机制主要有腐蚀产物脱落、硬质颗粒剥落、粘结相磨耗、缺陷处因疲劳裂纹整体脱落。结论 在碱性环境中,Cr3C2-NiCr涂层具有较强的耐腐蚀性能,腐蚀介质能加快涂层冲蚀磨损进程,磨损后表面为非光滑表面,使涂层具有较优的抗冲蚀磨损性能,故Cr3C2-NiCr涂层可显著改善基体表面的综合使用性能。     

HVOF喷涂Cr3C2-NiCr涂层的磨粒磨损性能

探讨了氧气流量、燃气流量和喷涂距离三个喷涂工艺参数对ＨＶＯＦ喷涂Ｃｒ３Ｃ２－ＮｉＣｒ涂层硬度和磨粒磨损性能的影响。结果表明,燃气流量、氧气流量和喷涂距离对涂层的显微硬度和磨粒磨损性能的规律有所不同。在较高的燃气流量、适中的氧气流量和喷涂距离条件下,涂层具有较高的显微硬度;而氧气流量和燃气流量对涂层的磨粒磨损性能影响较大,适中的燃气流量条件下,涂层的磨粒磨损失重量较低,高的氧气流量条件下,磨损失重量     

45#钢表面激光合金化NiCr-Al2O3涂层的组织及耐磨性能研究

目的提高平模制粒机中平模的耐磨性能。方法采用激光合金化技术在45#钢表面制备不同比例混合的NiCr-Al_2O_3合金化层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及附带的能谱仪(EDS)分析了合金化层的物相组成和显微组织,用FM-700自动显微硬度仪测量合金化层的硬度变化规律,用屏显式磨损试验机研究测试了合金化层的耐磨性能。结果合金化层主要由马氏体组成,且弥散分布着不同数量的未熔Al_2O_3颗粒,热影响区由马氏体和残余奥氏体组成。激光合金化层的主要物相为奥氏体和马氏体,Al_2O_3含量越多,马氏体相越多,而奥氏体相越少。合金化层的厚度约为0.9 mm,表面硬度大约是基材的2.4倍,表面耐磨性是基材的6倍以上。在一定范围内,合金化层中Al_2O_3颗粒的含量越高,平均显微硬度越大且更加均匀,耐磨性越好。热影响区的硬度变化均匀,起到了很好的过渡作用。磨损机理主要是犁削磨损,Al_2O_3颗粒的存在可以减少磨粒对基体的犁削作用。结论在45#钢表面激光合金化NiCr-Al_2O_3混合涂层可以有效提高基体表面的硬度和耐磨性,Al_2O_3颗粒含量达30%时可以获得高硬度、高耐磨性且均匀的合金化层。     

Influence of WC addition in Co-Cr-W-Ni-C flame sprayed coatings on microstructure, microhardness and wear behaviour

In present paper the influence of the tungsten carbide (WC) particle addition on the microstructure, microhardness and abrasive wear behaviour of flame sprayed Co-Cr-W-Ni-C (EWAC 1006) coatings deposited on low carbon steel substrate has been reported. Coatings were deposited by oxy-acetylene flame spraying process. Wear behaviour of coatings was evaluated using pin on flat wear system against SiC abrasive medium. It was observed that the addition of WC particle in a commercial Co-Cr-W-Ni-C powder coating increases microhardness and wear resistance. Wear behaviour of these coatings is governed by the material parameters such as microstructure, hardness of coating and test parameters (abrasive grit size and normal load). Addition of WC in a commercial powder coating increased wear resistance about 4-9 folds. WC modified powder coatings showed better wear resistance at high load. Heat treatment of the unmodified powder coatings improved abrasive wear resistance while that of modified powder coating deteriorated the wear resistance. SEM study showed that wear of coatings largely takes place by microgroove, crater formation and scoring. Electron probe micro analysis (E.P.M.A.) of unmodified and WC modified powder coating was carried out for composition and phase analysis.