AZ31B镁合金表面SHS反应热喷涂复相陶瓷涂层的制备及性能

采用SHS反应火焰喷涂技术,把Al-TiO2-B2O3铝热反应剂引入喷涂材料中,采用机械球磨和聚乙烯醇(PVA)造粒制成喷涂复合粉末,在镁合金AZ31B表面制备Al2O3基复相陶瓷涂层.利用XRD和SEM分析了喷涂复合粉末和复合陶瓷涂层的组成及形貌,并对涂层的热震性能、致密性、显微硬度和耐磨性进行测试.结果表明:复合粉末经12 h球磨后发生铝热反应,粉末呈球形及少量片状,造粒后形成相互包覆的球形结构.涂层中生成TiB2、MgAl2O4等新相.该复合涂层熔化较充分,涂层与基体结合紧密,界面处Mg元素有扩散.复合涂层热震次数可达45次,清漆封孔后,孔隙率为0%,致密性很好,最大显微硬度值达1224 HV0.1,耐磨性比镁合金基体提高8倍以上.涂层热震性能、致密性、显微硬度和耐磨性明显优于普通热喷涂陶瓷涂层.     

反应火焰喷涂三元硼化物金属陶瓷涂层的组织和性能

反应喷涂是近年来发展的一种制备陶瓷/金属复合涂层的新技术,它是将自蔓延高温合成与普通的热喷涂技术相结合,在合成材料的同时使合成材料沉积,陶瓷相为原位合成,晶粒细小,与金属基体之间结合良好.采用反应火焰喷涂方法在45钢表面制备Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,分析了粉末团聚方式对涂层显微组织的影响,测试了涂层的显微硬度及耐磨性能.结果表明:团聚粉末经过火焰喷涂获得Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷涂层,其显微硬度达到1 200HV0.1,具有良好的耐磨性能.     

等离子喷涂—烧结含有氟化物共晶的镍,钴基自润滑涂层

本文叙述了采用等离子喷涂把含有镍、钴基自熔合金和氟化物共晶混合粉末沉积到耐热钢上,经还原气氛烧结,制备一种固体自润滑涂层。于滑动接触的磨损试验机上进行磨损试验表明,涂层组份明显地影响室温下涂层与钛合金之间的摩擦特性,喷涂粉末中CaF_2-BaF_2共晶含量在40～60wt.%(下同),摩擦系数在0.2～0.3之间,并且有较低的磨损率。电子扫描显微分析证实,烧结条件对涂层的结构有显著影响,经1100℃,15分钟烧结的镍、钴基自润滑涂层,结构致密,氟化物共晶分布均匀,改善了涂层的磨损特性和抗氧化特性。从七十年代初开始,固体自润滑涂层用于冶金和航空工业上,降低高温下金属及其合金之间的相对摩擦系数,提高合金加工工具和发动机部件的使用寿命。     

WC/FeAl金属间化合物基金属陶瓷涂层的冷喷涂制备

采用WC/Fe/Al混合粉末,通过机械合金化制备40v0l％ WC/Fe(Al)固溶体复合粉末,利用冷喷涂沉积涂层并结合热处理原位反应制备了WC/FeAl金属间化合物基金属陶瓷涂层.研究了球磨时间对复合粉末相结构、晶粒尺寸及组织结构的影响,并分析了冷喷涂WC/FeAl金属间化合物基金属陶瓷涂层的组织和显微硬度.结果表明,机械合金化可获得WC陶瓷颗粒呈微/纳米多尺度分布的WC/Fe(Al)金属陶瓷复合粉末,球磨36 h的复合粉末基体相平均晶粒尺寸约为90 nm,冷喷复合涂层组织致密、多尺度WC颗粒在基体中均匀弥散分布,涂层显微硬度约为1060 HV0.3,涂层在650℃热处理后发生Fe(Al)固溶体向FeAl金属间化合物的原位转变,制备出了WC/FeAl金属间化合物基金属陶瓷涂层.     

低压等离子喷涂制备喷雾干燥型与机械混合型ZrB2-MoSi2复合涂层的比较研究

利用喷雾干燥与真空烧结技术制备团聚型ZrB2-MoSi2复合粉末,以这些粉末为原料,通过低压等离子喷涂法制备了ZrB2-30 wt.%MoSi2复合涂层(SZM涂层)。作为对比,利用机械混合粉末制备了ZrB2-30 wt.%MoSi2复合涂层(MZM涂层)。借助SEM、XRD和EDS等对涂层的组织结构进行研究,并利用霍尔流速计和松装密度计对团聚粉末的流动性和松装密度进行了测试。此外,对涂层的显微硬度、孔隙率和氧化特性均进行了研究。结果表明：喷雾干燥粉末在1200℃真空烧结1h后,它的流动性和松装密度分别达到25.8 s/50g 和1.12 g/cm3。与MZM涂层相比,SZM涂层中的MoSi2分布更加均匀,而且结构更加致密。所以团聚粉末制备的涂层在1500℃的抗氧化性能更好。     

HVOF喷涂Ni基涂层性能的研究

采用超音速火焰喷涂技术（HVOF）制备了3种镍基涂层，并对涂层的性能进行测试。结果表明：烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度达44．6MPa、显微硬度963．8HV，均明显优于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层；Ni包C涂层孔隙率最高，达5．4％，并含有许多的未熔软质相；涂层中的镍起粘结作用，能显著提高涂层的结合强度和显微硬度；起减磨作用的MoS2和C相会明显降低涂层的结合强度。     

用电热爆炸喷涂法制备Zr-O-B陶瓷／Ni-20％Cr合金梯度涂层

用Zr和B2O3粉末混合物通过电热爆炸喷涂方法制备了Zr-O-B陶瓷涂层。反应喷涂所得的涂层主要由ZrO2、ZrB2和一种锆的化合物构成。在相同基体上用能量受控的多次喷涂得到了由项层为Zr-O-B陶瓷层和成分从谊陶瓷向Ni-20％Cr底层连续变化的梯度层组成的非均质结构。陶瓷层的硬度接近于烧结ZrB2。     

热喷涂高温抗氧化耐磨损涂层的研究

为研究涂层的耐磨损性能与高温抗氧化性能,制备一种低成本的NiCoCrAlYW粉末,与已经产业化的CoCrAlYTa粉末进行比较.对2种粉末进行了XRD、SEM、EDS分析,自制粉末颗粒呈块状,颗粒度为180~320目.用等离子喷涂工艺制备涂层,自制NiCoCrAlYW粉末的沉积效果比商品粉末好.对2种涂层进行了组织形貌分析、XRD物相检测及能谱分析.在高温抗氧化、DTA/TG热重差热分析实验中,2种涂层表现出良好的抗氧化性.在磨损实验中,自制粉末喷涂涂层的磨损率与商品粉末制备的涂层比较接近.在硬度检测中,CoCrAlYTa涂层显微硬度为800HV 左右,NiCoCrAlYW涂层的显微硬度低于前者,但是不影响其耐磨损性能.     

反应等离子喷涂 TiN 涂层的研究进展

TiN具有硬度高、韧性好、摩擦系数小、化学性能稳定等优点,广泛应用于刀具、装饰、表面防护等领域。目前制备TiN涂层的方法有很多,如气相沉积、热喷涂、电镀等,反应等离子喷涂则是最常用的金属-陶瓷复合涂层制备方法。概述了反应等离子喷涂技术的基本原理和分类,包括反应等离子喷涂涂层的形成过程及工艺的优缺点。综述了反应等离子喷涂TiN涂层的喷涂工艺及性能的研究进展,包括涂层的制备方法(原位合成法、烧结破碎法)和性能特点,重点分析了涂层的力学性能、耐磨损性能、耐腐蚀性能,并提出了可以依靠热处理工艺或封孔技术来提高涂层的耐腐蚀性能。依据实验和查阅的文献,反应等离子喷涂结合了自蔓延高温合成技术和等离子喷涂技术,可以制备质量优良的厚TiN涂层(500μm),是一种新型的低成本涂层制备技术,但是反应等离子喷涂制备TiN涂层存在孔隙率较高(5%~10%)、结合强度较低(50 MPa)的问题。分别从技术、设备、工艺、后处理四个方面总结了改善涂层质量的相应措施,展望了今后的研究发展方向。     

等离子喷涂WC-Co涂层的微观组织及硬度

以普通低碳钢Q235A为基体,钴基碳化钨陶瓷粉末WC-12Co为热喷涂材料,采用低功率(5.2 kW～9.1 kW)内送粉等离子喷涂方法,在保持等离子弧电流恒定的情况下,通过改变弧电压来制备不同功率下的WC-Co陶瓷涂层.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪对涂层的显微组织和相结构进行观察与分析,并使用MH-6维氏硬度仪测量涂层的显微硬度HV,研究喷涂条件对形成的WC-Co陶瓷涂层微观组织、相组成和硬度的影响规律.结果表明:原始喷涂粉末的XRD图谱中仅能观察到主相WC和极少量的金属Co,而低功率等离子喷涂WC-Co陶瓷涂层中则除了WC相以外,还含有W2C,Co3W3C,Co3W9C4等其它相,并且随着等离子喷涂功率的增加,WC衍射峰强度降低,而包括W2C在内的其它相衍射峰强度升高.等离子喷涂WC-Co涂层微观组织为大量硬质相(WC,W2C,Co3W3C或Co3W9C4)颗粒弥散分布于较软的富Co粘结剂之中.保持等离子弧电流130 A不变,涂层显微硬度随弧电压升高呈现先下降后上升的变化规律,并且电压70 V时涂层具有最高的显微硬度.