等离子喷涂耐热涂层的显微组织、成份和性能的关系

简要地回顾了使用耐热涂层的益处,讨论了耐热涂层的重要性能,并着重讨论选择ZrO_2基合金的理由。用热学性能和力学性能严格地评价了所选的ZrO_2合金。由于广泛使用的由正方相组成,因此提出相结构的长期稳定性和避免形成斜晶相,这是长时间时效对热学性能的影响问题。评述了等离子涂层的显微组织和性能之间的关系。对其未来的趋势,诸如扩展到喷气发动机中的应用、使用替代合金以及模拟等离子喷涂工艺各种应用方法和等离子涂层的优化等,也作了简要讨论。     

用HVOF热喷涂制备的镍铝金属间化合物涂层的抗氧化性

用气体和液体燃料的高速氧燃料(HVOF)方法把反应生成的NiAl金属间化合物(IMC)粉末在低碳钢试样上沉积成涂层。用扫描电镜和X射线衍射分析检测涂层的显微组织,发现组织与喷涂条件有关。将涂层暴露在800～1200℃的空气中做氧化试验,试验表明,在涂层表面生成了α-氧化铝(Al_2O_3)膜,在1200℃还观察到镍尖晶石相(NiO/NiAl_1O_4)和赤铁矿相(Fe_2O_3)。为了计算铁离子在NiAl内扩散的活化能,还进行了扩散研究。     

空气等离子体喷涂NiCr涂层的真空热处理和低压渗碳

复合处理工艺是在等离子喷涂层上再进行诸如退火，渗碳或渗氮之类的处理，为了改善这种涂层的特殊物理性能。对预先在１６ＭｎＣｒ５钢上空气等离子喷涂ＮｉＣｒ的涂层进行了真空热处理或低压渗碳处理试验，结果，涂层的致密性和与基体间的附着力显著提高。     

几种等离子喷涂超合金系涂层在燃气轮机实况和实验室中经受协同高温损伤后的失效分析

为了给在严酷的高温条件下应用的先进的等离子喷涂涂层体系建立起比较合理的性能测评方法,对两种耐热涂层(TBC)体系进行了失效分析,一种是传统的YSZ系统,另一种是开发的CaO-SiO_2-ZrO_2(C_2S-CZ)系统。实验室的试验包括高温氧化试验、热腐蚀试验以及腐蚀应力(蠕变)断裂试验。描述了YSZ和C_2S-CZ涂层系统的剥蚀行为的特征,前一系统对陶瓷表面涂层的剥裂更敏感,这是因为沿着表面涂层与金属的MCrAlY衬底层间界面的优先氧化和(或)腐蚀而造成的;后一系统的表面涂层则更易与熔盐反应而导致成分和结构随着新相层的生成而变化。 根据实验室试验与燃气轮机实际工况下的实验,建立了失效分析模型,讨论了影响TBC系统剥蚀的各种因素中比较重要的一些因素,特别强调了同时考虑应力腐蚀影响的重要性。     

界面温度对等离子喷涂金属-陶瓷涂层附着性能的影响

金属-陶瓷涂层主要作为热障涂层(TBC)工艺广泛应用于工业化用途,等离子喷涂是制造TBC最常用的工艺。常规的热障涂层包括一层金属粘合底层和一层隔热陶瓷面层。分层涂层或者功能递变型涂层也已经用来解决等离子喷涂的常规TBC早期脱落的问题。等离子喷涂时的温度及其梯度,特别是刚与基体表面碰撞时的粉粒的温度对涂层质量具有重要的影响。当喷涂象金属与陶瓷那样的不同材料时,该因素的影响显著增强。在本研究中,是将金属-陶瓷涂层涂覆到金属基体上。用光学高温计测量界面温度,用热电偶测量基体温度。涂层的结合情况用标准的ASTM试验测定,并与测量的温度有关。结果表明,在一般情况下,具有较低附着值的涂层是那些具有较低界面温度的涂层。     

NiCr—Cr3C2和NiCr—TiC高耐磨防护涂层在汽轮机中的应用

评价了用不同热喷涂方法制备各种ＮｉＣｒ－Ｃｒ３Ｃ２粉末的耐磨损表面涂层，还评价了团聚型粉末以及用自扩散生长高温合成法生产的粉末。为了优选喷涂材料和应用工艺系统的最佳参数组合还测定了涂层的性能。试验结果可能引起用于汽轮机的抗水冲蚀表面涂层的改善。     

界面温度对等离子喷涂金属—陶瓷涂层附着性能的影响

金属－陶瓷涂层主要作为热障涂层（ＴＢＣ）工艺广泛应用于工业化用途,等离子喷涂是制造ＴＢＣ最常用的工艺。常规的热障涂层包括一层金属粘合底层和一层隔热陶瓷面层。分层涂层或者功能递变型涂层也已经用来解决等离子喷涂的常规ＴＢＣ早期脱落的问题。等离子喷涂时的温度及其梯度,特别是刚与基体表面碰撞时的粉粒的温度对涂层质量具有重要的影响。当喷涂象金属与陶瓷那样的不同材料时,该因素的影响显著增强。在本研究中,是将金属－陶瓷涂层涂覆到金属基体上。用光学高温计测量界面温度,用热电偶测量基体温度。涂层的结合情况用标准的ＡＳＴＭ试验测定,并与测量的温度有关。结果表明,在一般情况下,具有较低附着值的涂层是那些具有较低界面温度的涂层。     

热喷涂涂层在垃圾焚烧电站锅炉管上的应用

我们正在开发一种用于垃圾焚烧电站锅炉管上的,具有较高耐蚀性能的喷涂涂层方法。作为这种开发的第一步,我们试验了等离子喷涂涂层的耐蚀性能。基于这种结果,已经开发了一种爆炸喷涂方法,以提高锅炉管喷涂涂层的耐腐蚀性能和节省生产成本。主要的结果如下:使用自熔合金材料的等离子喷涂方法,在实际电厂中有足够的耐腐蚀性。不过这种涂层需要随后的熔融处理工序;用爆炸喷涂工艺制备的以50Ni-50Cr材料作为底层,Cr材料作为面层的双层涂层在实验室试验中呈现出了较好的抗腐蚀性能,该涂层无须熔融处理就能使用;上述双层涂层系统已在实际电厂中试验过,该电站已经运行了两年而无任何问题,涂层的锅炉管象预期的一样具有较长的使用寿命。     

热喷涂准晶体结构涂层--喷涂工艺、相结构和摩擦性能的关系

Al-Cu-Fe准晶体结构涂层,由于具有较高的硬度和较低的摩擦系数而成为用于改善塑韧性材料之抗磨损性能的很有潜力的选择对象.但是,技术的应用可能会因为它们的脆性而受到限制.本研究探讨了原始粉末成份和热喷涂工艺参数对Al-Cu-Fe热喷涂涂层的相组成、显微结构和摩擦学特性的影响.发现涂层在无润滑的单向滑动摩损中,由脱层机制而破坏.此外,用高速氧燃料气工艺喷涂的涂层,表现出非常低的摩擦系数和磨损速率.