Ta-W合金Si-Cr-Ti-Zr涂层组织结构与氧化行为

采用料浆烧结法在Ta-10W合金表面制备了Si-Cr-Ti-Zr涂层,利用内热法在大气环境下测试了涂层在1 400 ℃的抗氧化性能,通过扫描电镜、电子探针和波谱分析等手段分析了Ta-10W合金Si-Cr-Ti-Zr涂层氧化前后的微观形貌与组织结构。结果表明：原始涂层呈3层结构,从表面到基体的组织依次为(Zr,Cr,Ti)Si₂→(Ta,W)Si₂→(Ta,W)₅Si₃→Ta合金; 1 400 ℃高温下保持10 h,涂层仍可有效防护钽合金基体不失效; 涂层高温抗氧化机理在于形成了致密的(Si,Zr,Cr,Ti)O₂复合氧化膜,有效减缓了氧元素向内扩散的速率。     

超音速等离子喷涂NiCoCrAlYTa-10，Al2O3涂层性能的研究

采用超音速等离子喷涂技术在Cr28Ni48W5耐热钢基体上制备了NiCoCrAlYTa-10%Al_2O_3复合涂层,并对涂层的显微结构、孔隙率、结合强度、显微硬度,以及摩擦磨损性能进行了研究.结果表明,所制备的涂层结构致密,与基体的结合强度大于45 MPa,显微硬度可达500 Hv_(0.3)以上,在常温和900℃下涂层的耐磨性能相较于基体得到显著提高,可满足高温下对涂层耐磨性能的要求.     

20CrNi2Mo钢代替20Cr2Ni4钢用作重载齿轮材料的研究

研究了20CrNi2Mo钢的热处理工艺及力学性能,并与20Cr2Ni4钢的热处理工艺和力学性能进行了对比实验。结果表明,20CrNi2Mo钢合金元素配比合理,切削性能良好,热处理工艺简单,力学性能与同20Cr2Ni4钢接近,可以代替20Cr2Ni4钢作为重载齿轮材料。     

18Cr2Ni4WA钢复合等温淬火工艺研究

介绍18Cr2Ni4WA钢热处理复合等温淬火工艺方法以及初步的试验数据。复合等温度淬火工艺是利用18Cr2Ni4WA钢的芯部马氏体转变点Ms和渗碳后表面渗碳层的马氏体转变点Ms差异进行淬火的工艺研究。     

采煤机行走轮失效分析及改进方法

采煤机行走轮是行走装置的执行机构,属于易损件。主要失效形式为磨损、塑性变形、齿尖断裂等。对已失效的行走轮进行物理金相检验,并对行走轮材料(18Cr2Ni4WA)的金相组织、硬度进行分析,总结了行走轮失效机理。根据失效机理对18Cr2Ni4WA的热处理工艺提出改进,或者更换行走轮材料,选用强度、耐磨性更高的Cr12MoV,以提高齿轨轮的使用寿命。     

两类Ni-Fe基合金抗氧化性能的对比研究

用热压法制备了2种成分的Ni-Fe-X基合金, 并在1 000 ℃和1 200 ℃进行了大气氧化试验。XRD、SEM、EDX和金相分析表明, Ni-11Fe-10Cu-6Al-3Zn的氧化层致密, 主要由Ni、Fe和Al混合氧化物组成, 合金中Cu显示较强的抗氧化性能, 是由于铝的优先氧化的结果, 氧化膜中较多的尖晶石的存在有效改善了氧化物结构, 提高了合金的抗氧化性能。Fe-Ni合金氧化膜主要是铁氧化物, 由于氧化膜抗热震性差使得氧化膜与基体中存在较多的裂纹, 导致合金氧化膜疏松, 是该合金抗氧化性能差的主要原因。     

1Cr18Ni9钢料浆法陶瓷涂层耐腐蚀性能的研究

以MgO,SiO2,Al2O3和钠长石粉为陶瓷骨料,以磷酸二氢铝为粘结剂,采用料浆涂法在1Crl8Ni9钢表面制备陶瓷涂层,同时对该涂层的耐腐蚀性能进行了研究.结果表明.带有陶瓷涂层1Crl8Ni9钢的耐盐腐蚀性比没有涂层的提高了1.5～2倍、耐酸腐蚀性提高了1倍、耐海水腐蚀性提高了1.7～2.8倍.     

18CrMnNi MoA钢替代18Cr2Ni4 WA钢的试验研究

研究了 18CrMnNiMoA钢的热处理工艺及力学性能 ,并与 18Cr2Ni4WA钢的热处理工艺和力学性能进行了对比试验 ,结果表明 ,用 18CrMnNiMoA钢基本可以替代 18Cr2Ni4WA钢制造煤矿机械重载齿轮     

热喷涂制备Cr涂层提高锆合金包壳耐事故性的研究

采用热喷涂工艺大气等离子喷涂(APS)在Zr-4包壳管上成功制备了Cr涂层,目的是为核反应堆燃料组件两端焊接区域进行涂层的喷涂修复,以及完成焊接区的涂层包覆并与PVD涂层区域无缝连接,实现外表面抗氧化耐磨涂层全包覆．将Cr涂层在高达1200℃事故高温蒸汽和空气环境中氧化,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱(EDS)和电子探针(EPMA)等多种分析技术,对其氧化前后进行了显微组织定性和定量分析．结果表明：Cr粉和喷涂态Cr涂层均为BCC相,喷涂态Cr涂层为典型的层状结构,涂层与基体的界面为机械咬合界面;在空气和流动蒸汽中进行高达1200℃的高温暴露后,均在Cr涂层表面形成致密的Cr₂O₃层,以及Zr-4基体与Cr涂层之间的相互扩散形成的Cr-Zr层;在高温水蒸气氧化后的Cr涂层试样,在其致密的氧化层上有高密度的针状和叶片形貌的晶须氧化物,但是在空气中未发现晶须状Cr₂O₃．氧化试验表明,Cr涂层能有效提高Zr-4包壳管在高温空气和水蒸气中的抗氧化性．     

20Cr2Ni4A钢齿轮的热处理

研究了 2 0Cr2Ni4A钢齿轮的热处理过程及其变形规律 ,并对齿轮使用后的磨损情况进行了检测     

热喷涂铝涂层高温扩散及抗氧化性的研究

研究了喷涂铝涂层的４５ 钢板在无扩散和扩散处理的不同热处理条件下,铝涂层的扩散情况,并对扩散处理后的试样与１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 不锈钢试样进行抗高温氧化性的对比试验,证明了经过扩散处理的涂覆铝涂层４５ 钢抗高温氧化性不低于１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 不锈钢。     

合金渗碳钢18Cr2Ni4W的热处理工艺

介绍了合金渗碳钢18Cr2Ni4W几种工艺的热处理效果,并据热处理原理分析了其中的原因,得出淬火后进行深冷处理是18Cr2Ni4W渗碳钢的最佳工艺方法。同时对深冷处理所用的简易设备和具体的处理过程进行了简单的描述。     

奥氏体不锈钢C、N离子注入表面改性的研究

采用D/MAX-ⅢB型X射线衍射仪、原位纳米力学测试系统、LKDM-2000型摩擦磨损仪、S-3000N型扫描电子显微镜和CHI660A电化学工作站,对经C、N离子注入的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的组织及耐磨性、耐蚀性进行了较深入地研究。研究结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢经离子注入后,注入层硬度提高,摩擦系数降低,耐磨性提高,抗腐蚀性增强;注入N+的剂量为2.44×1017ions/cm2时,注入层的硬度最高,耐磨、耐蚀性最好,性能最佳。     

奥氏体不锈钢C、N离子注入表面改性的研究

采用D/MAX-ⅢB型X射线衍射仪、原位纳米力学测试系统、LKDM-2000型摩擦磨损仪、S-3000N型扫描电子显微镜和CHI660A电化学工作站对经C、N离子注入的1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的组织及耐磨性、耐蚀性进行了较深入地研究。研究结果表明,1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢经离子注入后,注入层硬度提高,摩擦系数降低,耐磨性提高,抗腐蚀性增强;注入N+的剂量为2.44×1017ions/cm2时,注入层的硬度最高,耐磨、耐蚀性最好,性能最佳。     

采煤机齿轮新材料低Cr-Ni钢的研究

在分析和比较了国外采煤机齿轮材料 17CrNiMo6与国内常用采煤机齿轮材料18Cr2Ni4W性能的基础上 ,根据国内实际情况 ,研制出取代该钢种的新材料 ,并对其性能及应用情况作了进一步的研究     

罐道超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀磨损行为

研究了超音速喷涂316L不锈钢涂层在pH=2.97,pH=6.97,pH=9.98三种煤矿地下水和5%NaCl盐水环境下的腐蚀磨损行为.利用ZAHNER IM6e电化学系统实验涂层的腐蚀电位和阻抗特征、MM-2000型实验机研究涂层的摩擦因数、磨损量与载荷和时间的变化关系.利用kykyS-3000N型显微镜对腐蚀磨损后的形貌进行观察,借助D/Max-3B 型X射线衍射仪对316L喷涂前后物相分析.实验结果表明:超音速喷涂316L不锈钢涂层的腐蚀电位较碳钢基体上升300 mV;不锈钢涂层在5%NaCl和pH＝2.97矿井水的强腐蚀性环境下的界面腐蚀主要为浓差腐蚀,在pH=6.97和pH=9.98矿井水的弱腐蚀环境下的界面腐蚀主要为电荷传质腐蚀;XRD结果显示,超音速喷涂不锈钢涂层和不锈钢喷涂材料的物相主要为γ-（Fe, Ni）, γ-（Fe, Cr）, 合金元素烧损较少,超音速喷涂316L不锈钢涂层的摩擦因数随加载载荷增加而减小,磨损失效方式为轻微黏着磨损.     

不同Ni含量的合金钢在高温水蒸气中的氧化行为研究

为了探究Ni含量与温度对合金钢氧化腐蚀行为的影响, 对3.5%Ni、5%Ni和9%Ni钢在540 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了研究, 并与9%Ni钢在600 ℃高温水蒸气中的氧化行为进行了对比。采用非连续称量法测定其动力学曲线, 通过扫描电子显微镜(SEM)观察氧化膜形貌, 用能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)对元素成分和相组成进行了分析。结果表明, 在540 ℃氧化时, 3种合金钢的氧化动力学均符合抛物线规律;Ni含量增加, 氧化速率下降, 但有促进氧化膜脱落的倾向; 3种合金钢的氧化膜均由Fe₃O₄、Fe₂O₃和NiFe₂O₄组成, Ni元素增多可以促进产物中Fe₃O₄向Fe₂O₃转化。氧化膜分为两层, 层间存在孔洞; 内层富含NiFe₂O₄的尖晶石氧化物, 外层以Fe₃O₄和Fe₂O₃为主。温度升高时, 9%Ni钢的氧化速率提高, 氧化膜脱落时间提早; 表面氧化物形貌发生了改变, 从片状组织转化为颗粒状组织, 但温度升高并未改变9％Ni钢的氧化产物类别。     

激光熔覆Ni60和Ni60/SiC涂层磨损性能的研究

采用激光熔覆技术分别在45钢表面制备了Ni60及Ni60/SiC涂层,研究了熔覆层的摩擦磨损和冲蚀磨损性能,并讨论了其磨损机理。研究结果表明:熔覆层的耐摩擦磨损性能和耐冲蚀磨损性能与45钢和Q235钢相比均有大幅的提高。     

热处理对HVOF WC-17Co涂层组织结构及耐磨性能的影响

采用超音速火焰喷涂技术在42CrMo钢表面制备了硬质WC-17Co耐磨涂层,分别在500,700,900,1 100 ℃保温1 h进行热处理,进而研究了热处理温度对涂层微观组织、相组成、硬度以及耐磨性能的影响。实验结果表明：随着热处理温度的升高,W2C相逐渐减少而非晶态的Co发生再结晶生成Co3W3C和Co6W6C;硬度呈现先升高后降低的趋势,700 ℃热处理后,WC硬质相增多,硬度最高;喷涂态WC-17Co涂层的耐磨性较差,900 ℃热处理后,析出的Co6W6C细小且弥散均匀分布,涂层的磨损量最小、耐磨性最好。     

钼合金双层结构MoSi2涂层的制备与组织性能

采用料浆烧结法在TZM钼合金表面制备Mo层,再通过包埋渗法制得双层结构的MoSi₂厚涂层。利用内热法在大气环境下测试了钼合金Si-Mo涂层在1 600 ℃下的高温抗氧化性能。结果表明,涂层由多孔MoSi₂外层和致密MoSi₂内层组成,Mo粉细化对涂层组织致密化和高温抗氧化性能提升有益,平均粒度9.8 μm和2.2 μm的Mo粉制备的涂层在1 600 ℃下的高温抗氧化寿命分别为5.1 h和14.8 h,高温氧化后涂层结构转变为SiO₂氧化层-多孔MoSi₂层-致密层-Mo₅Si₃层。随着氧化持续进行,SiO₂层和Mo₅Si₃层不断增厚,而MoSi₂层持续减薄并转化为Mo₅Si₃,硅元素的持续贫化导致涂层最终失效。