钛合金表面熔结AlSiCrTi涂层的高温性能

采用无机盐料浆熔烧法在Ti6Al4V钛合金表面制备了AlSiCrTi涂层,利用氧乙炔火焰在大气环境下熔烧涂层,经2000℃×10 min熔烧后,利用扫描电子显微镜(SEM)对比分析了AlSiCrTi涂层经熔烧氧化前后的表面和断面形貌,利用能谱仪(EDS)分析了熔烧氧化前后的表面成分变化,利用X射线衍射(XRD)分析了熔烧氧化前后的相结构.结果表明,AlSiCrTi涂层表现出很好的高温抗氧化性能,显著改善了Ti6Al4V钛合金在超高温环境下的使用性能.     

航天发动机用铌钨合金表面涂层堆积

通过观察硅化物涂层表面、断面微观形貌和EDS分析,分析了航天发动机用铌钨合金高温抗氧化涂层表面堆积的形成机理及其对涂层性能的影响。研究发现料浆熔烧法制备的涂层有点堆积和线堆积两种,点堆积是由于涂层碎屑污染料浆产生,并不改变涂层的结构和成分,对涂层整体性能影响不大;在熔烧过程中由于涂层脱落会形成线堆积,引起涂层厚度波动,且伴生有漏涂现象,使涂层性能急剧下降,漏涂处迅速损坏。     

铌合金高温抗氧化涂层的研究

本工作采用简易的低真空(10~(-1)—5×10~(-2)乇)高温(1400—1480℃)、短时间(几分钟)熔烧工艺,研究并发展了两类防护铌合金高温氧化的涂层。—类是用熔烧工艺在铌合金上形成硅化物——陶瓷复合涂层。另一类是在铌合金上熔烧40Ti—60Cr预合金底层然后再在1000—1150℃氩气中渗硅1—4小时形成铬钛硅复合涂层。这两类涂层均能在1300℃防护铌合金抗氧化200小时以上;1300℃(?)20℃抗热震300次以上;涂层试样经1300℃100小时抗氧化试验后,仍可弯曲至对叠(弯曲角180度)而基体铌合金不脆断,常温抗拉试验结果亦表明,涂层工艺对基体塑性无明显不良影响。本工作对涂层的组成和金相织构亦作了初步研究。     

渗硅对Mo-12Si-8.5B-(8Cr)合金抗高温氧化性能的影响

在Mo-12Si-8.5B-(8Cr)两种合金表面包埋渗制备硅化钼涂层,以改善Mo-12Si-8.5B合金的高温抗氧化性能,分析了材料的微观组织结构及其高温氧化行为。结果表明:通过包埋渗技术在Mo-12Si-8.5B合金表面获得了一层致密的硅化物涂层,添加Cr的合金表面硅化物涂层生长速率约是不含Cr合金的2倍。未渗硅处理的合金在800~1200℃的高温抗氧化性能较差。渗硅后Mo-12Si-8.5B和Mo-12Si-8.5B-8Cr合金在1200℃氧化60 h质量仅减少0.22和0.24 mg/cm~2。渗硅处理大幅度地改善了合金的高温抗氧化性能,归因于硅化钼涂层表面连续致密氧化膜的形成。     

真空高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层的耐蚀性

在不同的WC质量分数和不同的熔融状态下,用真空高频感应熔覆法制得Ni60-WC复合涂层,分析复合涂层的化学成分和组织形貌,研究WC质量分数和熔融状态对高频感应熔覆Ni60-WC复合涂层耐蚀性的影响。结果表明:复合涂层具有优良的耐蚀性能,其中在盐酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的100倍左右,在硫酸(质量分数10%)中最大耐蚀性是Q235-A的20倍左右。在同种腐蚀溶液中的复合涂层材料耐蚀性一般随着WC质量分数的增加而降低。刚熔状态比过熔状态耐蚀性能要好,这是由于合金粉末中含有耐腐蚀元素Ni、Cr等,提高了涂层的耐蚀性。但随着熔烧时间的延长,涂层与基体之间产生扩散,涂层中Fe元素质量分数增加,腐蚀元素Ni、Cr的质量分数相对减少,导致涂层的耐蚀性降低。     

钴基自熔合金涂层的耐磨性能研究

用真空熔烧方法在 40Cr钢表面制得钴基自熔合金涂层. 用金相显微镜和X射线衍射仪测定了涂层的硬度.比较了钴基自熔合金涂层与GCr15钢、激冷铸铁的耐磨性.结果表明,涂层主要由 Co基固溶体、共晶体和碳化物组成,真空熔烧钴基自熔合金涂层的耐磨性比 GCrl5钢、激冷铸铁的要高.     

MgO添加量对Ni-WC真空熔烧涂层组织及热疲劳性能的影响

采用真空熔烧的方法制得Ni-WC-MgO复合涂层试样，利用扫描电镜和能谱仪分析了MgO添加量对涂层纵截面微观组织形貌、熔烧带处元素扩散、WC形貌及抗热疲劳性能的影响。结果表明：MgO的添加对涂层的组织和抗热疲劳性能有很大的影响。涂层和基体间结合致密，存在明显的过渡区，当MgO添加量为0．5％时涂层中的缺陷最少，结合最好；涂层中的Ni、Cr、W、C等元素向母材方向扩散，母材中的Fe向涂层中扩散．结合处Fe、Ni扩散最为明显；当MgO含量为0．5％时涂层中WC最为细小，使涂层的抗热疲劳性能最好。     

高速火焰喷涂三种Fe-Al复合涂层300℃冲蚀性能研究

用高速火焰喷涂方法制备出Fe-15Al/45Cr3C2、Fe-15Al/15Cr3C2、Fe-15Al/15WC三种复合涂层,对三种涂层在温度300℃、冲蚀角分别为30°和90°下的抗冲蚀性能进行了研究,并利用扫描电镜对冲蚀后涂层的表面形貌进行分析。结果表明,在300℃下Fe-15Al/45Cr3C2复合涂层抗冲蚀性能最好,Fe-15Al/15Cr3C2复合涂层优于Fe-15Al/15WC复合涂层;三种涂层都表现出脆性冲蚀特征,但Fe-15Al/45Cr3C2复合涂层表现出一定的塑性冲蚀特征,本文称之为“准塑性冲蚀”,大量Cr3C2增强相的加入是其主要原因;冲蚀角对涂层抗冲蚀性能有较大影响。     

钛合金表面熔烧铝化物涂层抗氧化性

采用熔烧法在TC11基体上制备铝化物涂层,对涂层的制备工艺进行了研究,利用扫描电镜(EDS)、X衍射仪(XRD)对涂层的形貌及相结构进行分析,并通过氧乙炔熔烧法对涂层的抗氧化性能进行测试.结果表明:在TC11表面可制备出膜基结合好的涂层,涂层以Al<,3>Ti为主要相,厚度为70～100μm,该涂层可在高温下生成Al<,2>O<,3>,具有良好的瞬时抗高温氧化性.     

激光熔覆MoSi_2-NiCrSiB复合涂层的组织和性能

在GH4169表面通过激光熔覆制备不同成分配比的Mo Si2-Ni Cr Si B复合涂层,利用扫描电镜对熔覆层的微观组织进行观察,测试了熔覆层的显微硬度及高温抗氧化性能。结果表明:添加不同比例的镍基合粉末制备的Mo Si2-Ni Cr Si B复合涂层试样与基体形成良好的冶金结合,无明显的裂纹、空洞,且随镍基合金粉末的添加,熔覆层组织与基体的结合越来越紧密,树枝晶状的硅钼相与合金相交错分布。添加不同比例镍基合金粉末时复合涂层的显微硬度比基体都有所提高,最高可达540 HV0.2,是基体硬度的1.2倍,随镍基合金粉末的增多,复合涂层硬度降低,最多会降低11%。添加10%的镍基合金粉末时试样的高温抗氧化性能最好。     

铌表面MoSi2高温涂层的形貌和结构研究

用料浆熔烧法在铌基体表面制备了。MoSi2高温抗氧化涂层。利用SEM，EDS，XRD等仪器分析研究了涂层的结构、元素分布、相分布与抗氧化性能的关系。结果表明：涂层与基体之间达到了冶金结合，通过扩散形成了过渡层，涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能，用料浆熔烧法在铌基体表面制备MoSi2涂层是可行的。在氧化环境下，MoSi2涂层能在表面自生成一层SiO2玻璃层，阻止氧的进一步扩散。经2h以上高温氧化后，Si的扩散使涂层主体中形成多孔疏松组织。涂层元素与基体发生互扩散，在界面处形成大量集中孔洞并横向贯穿，使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生横向内部断裂，导致涂层失效。     

熔烧型料浆法制备Al-Si涂层的应用研究

用熔烧型料浆法在镍基高温合金ЖС6У表面制备了Al-Si涂层。对料浆层厚度对涂层深度、基材尺寸的影响,以及涂层的组织结构、显微硬度及性能进行了测试分析。结果表明,所制备的涂层组织结构致密,抗氧化、抗冲蚀性能好,涂层与基体是冶金结合,可广泛用于需要高温防腐的各种零部件上。     

铝铬涂层抗高温氧化性能的研究

采用了扫描电镜、电子探针和X衍射技术对0Cr18Ni9不锈钢上的Al-Cr热浸扩散涂层在氧化前后的组织、结构及元素分布进行了分析。试验结果表明:Al-4％Cr热浸扩散涂层具有优异的抗氧化性能,涂层中添加适量的Cr能显著提高Al-Cr涂层的抗氧化性能。     

熔烧型料浆法制备Al-Si涂层的应用研究

用熔烧型料浆法在镍基高温合金ЖС6У表面制备了Al-Si涂层.对料浆层厚度对涂层深度、基材尺寸的影响,以及涂层的组织结构、显微硬度及性能进行了测试分析.结果表明,所制备的涂层组织结构致密,抗氧化、抗冲蚀性能好,涂层与基体是冶金结合,可广泛用于需要高温防腐的各种零部件上.     

高频感应熔覆铁基涂层组织的研究

采用高频感应熔覆技术在低碳钢表面熔覆了一层铁基耐磨涂层,利用金相显微镜和扫描电子显微镜对熔覆涂层的微观组织形貌进行了分析.结果表明:采用高频感应熔覆技术能制得冶金结合性能良好的铁基涂层,熔覆涂层的组织由大量的γ-(Cr-Ni-Fe-C)合金固溶体相和CrB,Cr2B,Cr23 C6,Cr7 C3,Fe3C等硼化物、碳化...     

铌及铌合金高温抗氧化防护涂层研究

针对铌及铌合金高温下抗氧化性能差的现象,进行了高温抗氧化防护涂层的设计。采用料浆熔烧法在C-103铌合金表面制备改性的Si—Mo涂层,并对改性的Si-Mo涂层的形貌、结构、成分及1700℃的抗氧化性能进行了分析。结果表明,涂层与基体之间通过扩散形成过渡层,达到了冶金结合,涂层的复合结构有利于提高抗氧化性能。在氧化环境下,涂层表面生成一层玻璃层,阻止氧的进一步扩散。试样在1700℃下氧化3～4h后,涂层元素与基体发生互扩散,在界面处形成大量集中孔洞,使涂层从其主体与过渡层接触的界面处发生断裂,导致涂层失效。     

20CrMo钢激光熔覆Fe-Cr涂层与性能研究

采用激光熔覆的方法在20Cr Mo活塞连杆钢表面制备了Fe-20Cr、Fe-30Cr和Fe-40Cr涂层,研究了不同Cr含量的铁基熔覆层的界面形貌、物相组成、电化学性能和腐蚀磨损性能。结果表明,激光熔覆Fe-20Cr、Fe-30Cr和Fe-40Cr涂层与基体实现了较为良好的冶金结合,基体与熔覆层的界面结合处都没有发现显微孔洞、夹杂或者裂纹的存在;3种激光熔覆涂层的点腐蚀电位都更高,抗点腐蚀能力优于20Cr Mo基材;随着激光熔覆涂层中Cr元素含量的增加,涂层的抗腐蚀磨损性能有所提高,且3种激光熔覆涂层的抗腐蚀磨损性能均明显优于活塞连杆20Cr Mo基材。     

TiAl合金激光熔覆复合材料涂层的高温抗氧化性能研究

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对γ-TiAl合金（简称TiAl合金）进行激光熔覆处理，制得了以Cr7C3、TiC硬质相为耐磨增强相，以γ-NiCrAl镍基固溶体为基体的复合材料涂层，研究了原始TiAl合金和激光熔覆涂层的高温（1000℃）恒温氧化性能。结果表明：激光熔覆复合材料涂层在1000℃恒温氧化条件下具有较好的抗氧化性能，氧化层结构较连续致密，在组成上主要由Al2O3、Cr2O3和TiO2组成，原始TiAl合金的高温氧化产物表层主要由脆性疏松的TiO2组成，而亚表层则为（TiO2＋α—Al2O3）的混合氧化物，表现出较差的高温抗氧化性能。     

涂层受冲击载荷作用下的性能研究

在45钢及1Cr18Ni9Ti钢表面激光熔覆WFCL-11涂层,研究了激光熔覆涂层与基体界面及表面显微组织和硬度特点,分析涂层在冲击载荷作用下,显微组织、结合性能、硬度变化等特点,得出基材与熔覆材料对结合面性能的影响。     

Si、Cr的加入对TiAlN涂层抗氧化性能的影响

比较了阴极电弧蒸发工艺制备的Ti0.45Al0.55N、Ti0.35Al0.55Si0.1N和Ti0.3Al0.55Cr0.15N涂层在850℃和900℃的抗氧化性能。通过X射线衍射仪(XRD)、高分辨率扫描电镜(HRSEM)和能谱仪(EDS),研究Si、Cr对Ti0.45Al0.55N涂层抗氧化性能的影响。结果表明:Si和Cr的加入均能有效提高Ti0.45Al0.55N涂层的抗氧化性能,细化涂层晶粒,促进Al向涂层表面扩散形成致密的Al2O3氧化层,抑制锐钛矿型TiO2向金红石型TiO2转变,提高TiAlSiN涂层和TiAlCrN涂层的抗氧化性能。另外,TiAlCrN涂层中Cr2O3的形成进一步提高了其抗氧化性能。