电弧喷涂新型底层材料-Ni-Al合金的研究

利用镍铝二元相图分析了铝含量对制备镍铝合金丝的影响,通过Ｘ射线衍射结果研究了合金丝材及电弧喷涂镍铝合金涂层的相结构,测定了涂层与基体的结合强度,用线扫描测出了涂层与基体间元素的扩散,分析了涂层与基体间造成较高结合强度及形成扩散的原因。     

超音速火焰喷涂Ni/MoS_2涂层形成及拉伸破坏机理

采用喷雾造粒方法对镍包二硫化钼与纳米碳化硅粉末进行了造粒,并应用超音速火焰喷涂技术制备了镍包二硫化钼涂层、镍包二硫化钼与纳米碳化硅复合涂层.镍包二硫化钼粉末粒子涂层形成过程中,喷涂粒子嵌入软基体材料,形成弹坑,有利于涂层的形成过程,而撞击形成的破碎粒子间存在孔隙、气孔,削弱了涂层机械强度.不同的喷涂粉末粒子对涂层的拉伸结合强度有很大影响,镍包二硫化钼涂层结合强度为13.679MPa,镍包二硫化铜与纳米碳化硅复合涂层结合强度为29.748 MPa.实验结果表明,复合粉末涂层形成过程中,高硬度的纳米粒子碳化硅在喷涂过程中嵌入基体表面,同时撞击破碎的二硫化钼粒子间被纳米碳化硅粒子及金属镍所充填,减少了破碎的二硫化钼粒子间的气孔和孔隙,提高了涂层的拉伸结合强度.     

电弧喷涂新型底层材料-Ni-Al合金的研究

利用镍铝三元相图分析了铝含量对制备镍铝合金丝的含量,通过ｘ射线衍射结果研究了合金丝材及电弧喷涂镍铝合金涂怪的相结构,测定了涂层与基体的结合强度,用线扫描测出涂层与基体间元素的扩散,分析了涂层与基本间造成高结合强度及形成扩散的原因。     

镍铝材料状态对火焰喷涂层组织结构和性能的影响

针对煤矿机械液压支柱热喷涂修复中涂层结合强度低的实际,研究了在27SiMn钢基体上火焰喷涂新研制的镍铝合金丝制备镍铝涂层,并与火焰喷涂镍包铝粉末、镍铝复合丝制备的镍铝涂层在组织结构、表面形貌、结合强度等方面进行了比较分析.结果表明,镍铝合金丝制备的涂层与基体之间主要为冶金结合,结合强度比镍包铝粉末涂层提高46.8％,比镍铝复合丝涂层提高8％,涂层组织结构致密,气孔率低、质杂少.     

铝合金基体等离子喷涂铜涂层试验研究

试验研究了采用等离子喷涂方法在铝合金基体表面喷涂纯铜涂层,并对铜涂层试样进行横截面形貌和X射线衍射分析。结果表明,选用Ni80Al20作为粘结层材料,在合适的喷涂电流下,涂层与铝合金基体能够实现良好的机械结合和局部冶金结合。     

重熔处理对高硅铝涂层组织和性能的影响

为了提高铝合金表面的耐磨性能,在A356铝合金表面通过等离子喷涂技术制备了高硅铝涂层,并采用钨极氩弧(TIG)工艺对该涂层进行了重熔处理。使用金相显微镜、XRD、SEM和MM-200磨损试验机等对喷涂层和重熔层的组织和性能进行对比分析测试。结果表明:制备高硅铝涂层可显著提高A356铝合金表面的硬度和耐磨性;而采用TIG重熔工艺对高硅铝涂层进行重熔处理可以有效地减少喷涂层内部的缺陷,使喷涂层和基体之间的结合方式由机械结合变为冶金结合,涂层的硬度和耐磨性也能获得少许提升。     

铝合金表面喷涂不锈钢热处理涂层的微观结构及摩擦磨损性能

为提高铝合金耐磨性能并延长铝合金产品的使用寿命,利用电弧喷涂对铝合金进行316 L不锈钢涂层喷涂,喷涂后进行350℃×5 h的热扩散处理。采用OM和SEM进行涂层的微观组织分析,采用EDX对涂层与基体界面进行元素分析,并用维氏硬度计对涂层的硬度进行测试,并分析了涂层的磨损机理。结果表明:经热扩散处理,铝合金与涂层界面出现扩散层,提高了涂层的粘结性能。涂层表面的硬度达325 HV0.3,比铝合金硬度提高了3倍。所制备的涂层能有效提高铝合金的耐磨性,明显减少了铝合金表面的粘着和犁沟磨损,磨损量减少了60%。     

钛铝极性对超音速电弧电弧喷涂层组织与性能影响

利用SAS－Ⅱ型超音速电弧喷涂设备和工业级钛、铝金属丝材，以LY12铝合金为基体，用显微硬度计对在不同丝材极性条件下所得涂层的显微硬度进行了测试，并用X－射线衍射技术、扫描电子显微镜和X射线能谱仪等对涂层的组织结构进行了分析和观察。结果表明在其它工艺参数相同的条件下，改变钛铝金属丝材与喷涂电源的连接方法对涂层的显微硬度及组织结构有很大的影响。当钛丝与电源负极相接时，由于在喷涂过程中钛更易于形成氮化物，涂层中的TiN/Al较高，涂层孔隙率较低、和部分钛铝金属间化合物转化成氮化物，因此，所得涂层的硬度比其它连接方法所得涂层的硬度高约106HV0．2.     

镁合金表面冷喷涂层耐蚀性研究

采用冷喷涂方法,将锌铝合金粉末喷涂到镁合金的表面。采用SEM和EDX等试验方法观察冷喷涂层与基体镁合金界面的微观组织。结果表明:基体与涂层之间结合良好,未发生扩散,无分层、空隙等缺陷。硬度试验结果表明,冷喷涂后,镁合金表面硬度为基体的3倍,提高了镁合金基体的耐磨性。盐雾腐蚀试验结果表明,冷喷涂后镁合金经48 h盐雾腐蚀后,仍无腐蚀倾向,冷喷涂层能够很好保护基体镁合金不受腐蚀。     

等离子喷涂镍基Al2O3梯度涂层的组织与结合性能

采用大气等离子喷涂在不锈钢表面制备镍基Al2O3梯度陶瓷涂层和双层陶瓷涂层,研究涂层的显微组织和结合性能.结果表明:梯度涂层结构紧凑,层状结构明显,孔隙率低,稀土氧化物对梯度涂层微观结构和结合强度改善起到一定作用.梯度涂层比双层结合强度高,双层涂层在打底层与基体间断开,而梯度涂层断层在第4层,梯度涂层拉断层层面凹凸不平,由原来等离子喷涂粒子相互交叉堆叠部分、陶瓷相脆性断裂和少数金属相塑性变形组成.     

电热爆炸喷涂NiAl-TiB2复合涂层

利用电热爆炸超高速喷涂设备,在镍基高温合金基体上喷涂了含TiB2分别为0、10和20％(质量分数,％)的NiAl复合涂层.分析结果表明涂层均由亚微米晶粒组成,涂层与基体间为冶金结合.加入TiB2显著的提高了NiAl的硬度.在1000℃的等温氧化实验结果表明,NiAl涂层的抗氧化性高于NiAl-TiB2复合涂层.     

铝合金表面电弧喷涂铝涂层工艺与性能

采用电弧喷涂工艺在6061铝合金基体表面喷涂高纯铝涂层,利用金相显微镜对涂层的组织进行观察,分析了基体与涂层的结合方式,测量了涂层的孔隙率.并采用质量分数为5%的NaCl溶液浸泡试验、盐雾试验和电化学试验,检验了涂层的耐腐蚀性.结果表明,利用电弧喷涂技术可以在6061铝合金基体表面形成均匀、致密、孔隙率低、结合良好的高纯铝涂层;高纯铝涂层耐腐蚀性较好,对铝合金基体起到了保护作用,涂层经过封孔工艺处理后保护作用更好.     

自反应火焰喷涂过程中碰撞沉积物的形成及分析

以Ti-B4C-C为反应喷涂体系,基于SHS反应火焰喷涂制备TiC-TiB2复相陶瓷涂层技术,进行粒子与基体碰撞试验,获得了自蔓延反应火焰喷涂粒子与基体碰撞变形后的各种形貌图,通过对飞行粒子结构与粒子变形特点的研究得出:飞行粒子的形态与结构决定了粒子的变形特点,五种形态的碰撞沉积物来自各自对应的飞行粒子;基体预热温度、喷涂距离和喷涂团聚粉粒制备质量对碰撞沉积物的沉积率及扁平化有重要影响;不同变形粒子间的相互作用对涂层组织与性能会造成不同的影响,扁平粒子的薄膜飞溅主要由陶瓷熔滴内的气泡引起。     

钛铝极性对超音速电弧喷涂层组织与性能影响

利用SAS -Ⅱ型超音速电弧喷涂设备和工业级钛、铝金属丝材 ,以LY12铝合金为基体 ,用显微硬度计对在不同丝材极性条件下所得涂层的显微硬度进行了测试 ,并用X -射线衍射技术、扫描电子显微镜和X射线能谱仪等对涂层的组织结构进行了分析和观察。结果表明在其它工艺参数相同的条件下 ,改变钛铝金属丝材与喷涂电源的连接方法对涂层的显微硬度及组织结构有很大的影响。当钛丝与电源负极相接时 ,由于在喷涂过程中钛更易于形成氮化物 ,涂层中的TiN Al较高 ,涂层孔隙率较低、和部分钛铝金属间化合物转化成氮化物 ,因此 ,所得涂层的硬度比其它连接方法所得涂层的硬度高约 10 6HV0 .2 。     

冲击波喷涂镍铬合金层的组织

本文研究不需加热的冲击波涂敷厚1～2mm的Ni-Cr-B-Si合金粉末（0．4％～0．8％C;12％～16％Cr;2％～3％B;25～4．5Si;＜5％Fe,Ni-余量）涂层的可能性。确定了结合机理发生转变及在金属基体上形成优质涂展的冲击波撞击速度。涂层与基体的结合强度随粉末粒子尺寸的增加而提高,采用大粒粉末时结合强度可达200MPa。涂层的平均显微硬度较粉末材料及火焰堆焊层的硬度提高了30％～50％,这可能与镍其固熔体的冷作硬化有关。耐磨料磨损寿命是渗钢的3～4倍,较火焰喷涂层提高了30％～40％。     

45钢基体热喷涂层的组织和性能

用金相显微分析，电子扫描能谱，X－先衍射和各种力学性能测试方法对45钢基体热喷涂层的组织和性能进行了研究，结果表明，用T8钢丝喷涂后的涂层是由喷涂材料、氧化物和孔隙组成的混合组织；电火花镍拉毛过渡层是铁——镍合金层，其中不均匀分布着少量针状马氏体；45钢基体热影响区也转变成马氏体。喷涂层与基体的粘结强度为12MPa，涂层自身结合强度为162MPa，喷涂层的耐磨性高于基体。     

不同体系中缺陷大小对有机涂层失效形貌的影响

分别在刷涂于铁基体、Al电弧喷涂层和Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面的有机涂层中制备了大小不同的人工缺陷,观察了各体系进行电化学交流阻抗(EIS)测试后有机涂层的失效形貌及缺陷处腐蚀产物的微观结构,并分析了各体系的失效机制.结果表明,对于在铁基体和Al电弧喷涂层表面刷涂有机涂层体系,缺陷尺寸越小,有机涂层失效越严重,主要是因为缺陷大小影响腐蚀产物向腐蚀介质中的扩散造成的;对于在Zn-Al-Mg-RE电弧喷涂层表面刷涂有机涂层的体系,缺陷尺寸大小对有机涂层失效形貌的影响不大,主要是因为在人工孔隙中生成了微观结构致密的腐蚀产物造成的.     

悬浮液等离子喷涂热障涂层的沉积机制及热循环特性

悬浮液等离子喷涂(SPS)较大气等离子喷涂(APS)具有诸多优势,目前对SPS涂层沉积机理报道较少。采用6%~8%Y2O3-ZrO2(YSZ)悬浮液送料进行等离子喷涂制备热障涂层,利用激光粒度仪测试悬浮液中的YSZ粒度,采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜观察雾化粒子形貌和涂层的显微组织,探讨涂层的热循环特性并分析其沉积机制。结果表明:悬浮液中93.38%的YSZ粒子尺寸在3.311μm以下;等离子火焰中雾化的YSZ粒子主要有熔融致密的小球状、未完全熔融的疏松球状和未熔融的原始无定形3种形态;喷涂时,小球状粒子撞击基体表面后主要形成直径3~7μm的致密扁平粒子,未完全熔融的疏松球状和无定形态粒子撞击基体时铺展不明显,粒子堆积时容易形成孔隙;粘结层与陶瓷层间横向裂纹的萌生扩展导致热障涂层最终脱落失效。     

内孔等离子喷涂Ni45-15%Mo涂层与38CrMoAl渗氮层耐磨性研究

采用内孔等离子喷涂技术在内径矿150mm的发动机气缸套内表面38CrMoAl基体上，在开放条件下制备Ni45—15％Mo涂层，并与缸套内表面渗氮硬层，在边界润滑条件下进行了环块滑动摩擦磨损对比试验。对内孔喷枪的粒子飞行速度进行了在线监测研究，对喷涂层与渗氮层的显微组织、显微硬度、结合强度对耐磨性的影响进行了分析。结果表明，38CrMoAl基上内孔等离子喷涂层与渗氮层相比磨损量减小0．3mg，摩擦因数减小0．02，涂层摩擦偶件表面榀伤小于渗氛层偶件．涂层综合麾檫学件能优干渗氛层。     

Ni-Al防滑涂层性能

为研究喷涂材料和喷涂工艺对金属基防滑涂层性能的影响,采用双丝电弧喷涂在45钢上分别制备了镍铝合金丝材NiAl-95/05和镍铝药芯丝材NiAl-80/20防滑涂层,对涂层的微观组织结构、物相、结合强度进行了测量和对比分析;采用倾角法测定了涂层的干态和湿态的静摩擦系数;对两种涂层进行了NaCl溶液浸泡腐蚀试验.结果表明,两种涂层均与基体结合紧密无裂纹,NiAl-95/05的平均结合强度为68.05 MPa,NiAl-80/20的平均结合强度为69.02 MPa;两种涂层都具有很好的耐蚀性;NiAl-95/05涂层喷涂态的干态和湿态静摩擦系数均小于NiAl-80/20涂层.