镍基多孔材料压缩性能的研究

镍基合金的弹性模量、弹性范围大小及在弹性范围内弹性模量的变化情况等是评价其在某些工程应用中使用价值的重要参数。使用镍基合金和造孔剂的混合粉末制备多孔性镍基合金试件,利用激光共聚焦显微镜、拉伸-压缩试验机、数据采集仪器等对试样的微观形貌、弹性模量、压缩-回弹性能等进行表征,与镍基合金实体金属相比较,结果表明:多孔性镍基合金具有更低的弹性模量,在达到相同的应变的情况下,其所受到的应力更小,并且,多孔性镍基合金材料所能达到的最大可恢复应变更大,即其弹性范围更大。     

含有闭孔的镍基合金涂层微观结构及性能

利用等离子喷涂和重熔技术制备多孔型镍基自熔性合金涂层,采用扫描电镜、显微硬度计、材料试验机、热膨胀仪等设备对涂层的微观组织、热膨胀系数和压缩过程中的力学性能进行分析。结果表明,涂层中存在封闭孔洞,大部分呈近似球形,直径在30~100μm;孔隙率由0.53%上升至30.6%时,涂层材料的弹性模量下降69.5%,弹性变形范围上升68.7%;在40~220℃的范围内,多孔涂层的平均线膨胀系数随着孔隙率的增加而下降。近球形闭孔的存在提升了原有材料的弹性变形范围,降低了热膨胀系数,使其可以实现低膨胀、高回弹的功能。     

钛合金表面粗化对WC-17Co涂层结合性能的影响

研究Ti-6Al-4V合金表面不同粗糙度对超音速火焰喷涂(HVOF)碳化钨(WC-17Co)涂层结合性能的影响. 采用不同喷砂工艺对钛合金表面进行粗化预处理,得到1,2和3号试样的表面粗糙度分别为22.003,20.845和14.765 μm. 利用超音速火焰喷涂技术在粗化后的钛合金表面制备WC-17Co涂层,厚度为0.3 mm. 对WC-17Co/Ti-6Al-4V试样进行三点弯曲试验,利用扫描电镜观察界面形貌. 结果表明,3号试样的界面裂纹扩展最严重并引起了部分涂层脱落,2号试样结合最好;采用四点弯曲法测试涂层与基体的结合界面的断裂能量释放率分别为239.7,259.0和200.1 J/m2.     

多孔ZrO2-8 wt% Y2O3涂层的制备及性能

航空发动机的效率与转动叶片和机匣之间的间隙密切相关。为了控制转子和静子之间的间隙,需要在机匣表面制备可磨耗的封严涂层。在发动机的高温端,ZrO₂-8wt% Y₂O₃涂层是经常采用的封严涂层基体。涂层中的孔隙可以增加涂层的可磨耗性。本文利用聚苯酯(PHB)增加等离子喷涂的ZrO₂-8 wt% Y₂O₃涂层的孔隙率。为了避免聚苯酯在等离子喷涂过程中的烧损,利用溶胶-凝胶法在聚苯酯颗粒表面沉积一层TiO₂层。文中将讨论采用此方法制成的涂层的形态、孔隙率、硬度和可磨耗性。结果表明,在喷涂粉末中混合包覆型的聚苯酯后,涂层的孔隙率将会得到提升,涂层硬度将会下降。磨耗试验的结果表明涂层的磨耗深度随着涂层孔隙率的增加而增加。     

颗粒致密度对WC-10Co-4Cr涂层性能的影响

利用超声速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel,HVOF)并采用两种不同颗粒致密度的WC- 10Co-4Cr合金粉末在300M钢表面制备涂层.采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计等设备对两种涂层的微观组织结构及特性进行分析,重点研究碳化钨颗粒的沉积过程,并通过腐蚀电化学试验研究两种涂层的耐...     

SiC晶须对等离子喷涂YSZ涂层显微结构的影响

为了研究SiC晶须对等离子喷涂YSZ（Y₂O₃部分稳定的ZrO₂）涂层显微结构的影响规律,采用喷雾造粒技术制备了晶须含量分别为0%、1%、2%和3%（质量分数）的团聚YSZ颗粒（0#、1#、2#和3#粉末）,利用等离子喷涂技术（APS）分别制备了0#、1#、2#和3#等4组涂层。利用扫描电镜（SEM）及金相显微镜等测试分析设备研究SiC晶须分散工艺和定量表征方法,以及团聚颗粒的形态和涂层的显微结构,并分析了含晶须涂层的成型过程。结果表明：机械搅拌时间增加至5 h时,晶须具有较好的分散程度,对应的晶须面积分数为11.03%。含晶须的团聚颗粒主要呈“水滴状”和“纺锤状”,1#、2#和3#粉末中“水滴状”和“纺锤状”团聚颗粒的数量比例分别为16.5%,22.7%和39.3%。由于非水平态晶须对颗粒中未熔融原粉末在冲击和铺展过程的阻碍作用,涂层的孔隙率随着晶须含量的增加而增加,0#涂层的孔隙率为3.89%,1#、2#和3#涂层的孔隙率分别是0#涂层的3.15倍、4.17倍和7.52倍。     

热处理工艺对铝硅-聚苯酯涂层可磨耗性能的影响

利用等离子弧喷涂工艺制备铝硅-聚苯酯封严涂层,对涂层进行300℃条件下的保温处理,然后进行组织结构、表面硬度、可磨耗性能的分析,并利用激光共聚焦显微镜进行失效机理的分析。结果表明,喷涂态的涂层中铝硅连接成框架结构,聚苯酯呈团聚态;经过200 h以上的保温处理后,聚苯酯出现缺失,同时内部出现裂纹,涂层变得结构疏松多孔;经过300℃×300 h保温处理后涂层的表面硬度下降约50%,单位时间内的磨损失重显著上升。     

粉末致密度对碳化钨涂层结构特征的影响

利用超音速火焰喷涂技术将4种不同致密度WC10Co4Cr粉末制备成涂层。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、表面粗糙度仪等设备对涂层的微观组织、结构特征进行分析。结果表明,随着致密度的降低,团聚烧结型粉末与基体撞击后更容易铺展,碳化钨微粒分布变得更均匀,形成的涂层具有更低的孔隙率和表面粗糙度;但是随着致密度的降低,碳化钨分解率升高,形成更多的脆硬相,最终使得涂层断裂韧性下降。由此可知,致密程度影响粉末颗粒在热喷涂过程中加热、加速和铺展状态,从而影响涂层的结构特征。     

恒温热处理对WC-17Co涂层机械性能的影响（英文）

利用超音速火焰喷涂技术在Ni718合金表面制备WC-17Co涂层,然后进行150℃/10 h,300℃/10 h和450℃/10 h恒温热处理。利用纳米压痕和显微压痕的方法研究热处理过程对涂层显微硬度、弹性模量和断裂韧性的影响,利用Almen试片曲率法计算试片中残余应力的变化。结果表明,150,300和450℃的热处理过程未对WC-17Co涂层的组织和结构特征造成显著地影响;涂层的显微硬度、弹性模量和断裂韧性随热处理温度的升高而降低;涂层机械性能随温度升高而降低的变化趋势是由涂层残余压应力的变化特征引起的。     

利用自蔓延高温合成工艺在铸钢表面制备TiC/Fe复合材料层

在干砂消失模铸造模样表面涂敷一层经压实的自蔓延高温合成（SHS）粉料（Ti粉、C粉、Al粉、Fe粉按一定比例配制）,浇注过程中钢液自动点燃SHS粉料,使其反应生成增强陶瓷相（TiC）。钢液铸渗到反应后的SHS陶瓷层中,使陶瓷增强相均匀地分散到熔融的表层金属中,从而使铸件表面获得TiC/Fe自生复合材料层。表面复合层硬度可达HRC54～59,经900℃×2h退火后,产生大量细小且弥散的二次TiC颗粒。