等离子喷涂陶瓷涂层在高温（450℃）下的摩擦磨损机理分析

本文用SEM观察分析了等离子喷涂陶瓷涂层（Metco136F,Metco80NS,Metco102,Metco105,Metco202NS,国产Al 2O 3）在高温无油和有油润滑下的摩擦磨损机理。发现陶瓷涂层仍会象金属摩擦副那样出现疲劳脱落、塑性形变、粘着撕裂。450℃时的干摩擦系数比有油润滑的摩擦系数高得多,且磨损表面形貌和磨损机理与有油润滑时大为不同。干磨擦是较易出现粘着磨损,而有润滑时则较难出现。     

等离子弧喷涂生物医用涂层

随着社会老龄化进程的加速，以及车祸等意外原因导致的骨折、骨缺损事故的增多，对生物骨科材料的需求也逐年增加。据统计，仅在美国目前每年就有30万例髋和膝关节置换手术以及10～30万颗种植牙被应用于临床，全球的生物骨科材料市场更是以百亿美元计。在诸多生物骨科材料中，生物陶瓷涂层材料由于将金属（或合金）基材优良的力学性能和生物陶瓷涂层良好的生物学性能结合在一起，成为临床上应用最为广泛的生物骨科材料之一。     

基于BP神经网络的等离子喷涂涂层摩擦磨损性能分析

采用超音速等离子喷涂技术、激光表面微造型技术制备不同表面微造型的KF301/WS2复合润滑耐磨涂层,研究涂层在不同温度、表面造型和润滑剂含量下的摩擦磨损性能。利用BP神经网络技术建立涂层摩擦因数和磨损量与温度、表面微造型、润滑剂含量的非线性关系模型,得到的结果和试验结果吻合得较好。分析结果表明:当温度在300～600℃时,磨损量和摩擦因数随着温度的升高而增大,但增长较缓慢,而当温度在600～750℃时,摩擦量和摩擦因数随着温度升高增长较快;在同一温度和同一WS2含量的情况下,不同微造型面的摩擦磨损性能从高到低依次是凹坑、菱形、平行、断纹;温度相同和表面微造型相同时,WS2质量分数为30%时的磨损性能要比WS2质量分数为20%时稍好一些。     

铝添加对等离子喷涂氧化铝涂层摩擦磨损性能的影响

采用等离子喷涂工艺制备氧化铝涂层,考察其摩擦磨损性能。利用SEM和OM对涂层显微结构和磨损形貌进行分析,考察了涂层的气孔率、显微硬度、结合强度和导温性能等。结果表明:由于金属铝良好的导热和延展性能,适量的添加铝在一定程度上改善了氧化铝涂层的层间结合和导温性能,也提高了涂层的耐磨性能。     

等离子喷涂WC-12Co涂层滑移区高温微动磨损特性研究

利用等离子喷涂技术在TiAlZr钛合金基材上制备了WC-12Co涂层.XRD分析表明,等离子喷涂WC-12Co涂层主要以WC和W2C两相存在,并伴随少量的W,CoO和Co相.采用高精度高温液压式微动磨损试验机研究了涂层的微动磨损行为,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、激光共焦扫描显微镜(LCSM)对等离子喷涂WC-12Co涂层大气氛围中从室温(25 ℃)至400 ℃的滑移区微动磨损特性进行了研究,并与无涂层的TiAlZr钛合金基材进行了比较.结果表明:在室温(25 ℃)至400 ℃范围内,等离子喷涂WC-12Co涂层的摩擦因数随着温度的升高明显上升,而磨损体积基本不变;在此温度范围内,涂层的摩擦因数比基材低,磨损体积也比基材明显要低;等离子喷涂WC-12Co涂层提高了TiAlZr钛合金的抗高温微动磨损性能,其在室温(25 ℃)至400 ℃范围内的磨损机制主要以剥层形式为主,局部会有磨粒磨损.     

发动机活塞用ZL109铝合金表面等离子喷涂镍基合金涂层的耐磨性能

采用等离子喷涂技术在发动机活塞用ZL109铝合金表面制备Ni60CuMo合金涂层,研究了涂层的微观形貌、物相组成、显微硬度以及不同条件下的耐磨性能。结果表明：涂层由富铬区和富镍区交替重叠构成,与基体间的结合方式为机械结合;涂层的孔隙率为2.48%,平均显微硬度为792.91 HV,约为基体的6倍以上;随试验温度由25℃升高至450℃,涂层的摩擦因数和磨损质量损失均降低,450℃油润滑下涂层的平均摩擦因数为0.037,磨损质量损失为7.35 mg,仅为基体的1/4左右;随试验温度的升高,干摩擦下涂层的磨损机制由剥落失效转变为氧化磨损与黏着磨损,油润滑下由磨粒磨损转变为磨粒磨损和黏着磨损,最后转变为黏着磨损。     

等离子喷涂复合涂层在修复超差零件中的应用

本文采用等离子喷涂方法成功地修复了一局部超差０．５ｍｍ、大面积超差０．２ｍｍ的轴类零件加工缺陷，所用涂层为ＮｉＣｒＢＳｉ和Ｎｉ／Ａｌ的复合涂层，涂层性能可满足零件的使用要求。     

等离子喷涂铜铝涂层工艺研究

采用正交实验设计方法研究了等离子喷涂铜铝涂层过程中涂层硬度与等离子喷涂参数之间的响应关系,利用建立的响应公式,通过排列组合,优选出最佳工艺参数,并进行了实验验证。在实验参数区间内：涂层硬度HR15T与氩气流量、氢气流量及电流成正比,与喷涂距离成反比;在最优工艺参数范围下：获得的涂层硬度值分布在HR85～87之间,涂层结合强度≥32 MPa;涂层孔隙率≤3%,涂层最大孔洞尺寸约为8μm,涂层未熔粒子百分数约为3%,最大未熔粒子尺寸约为10μm;涂层试样弯曲170°后,涂层未出现脱落起皮现象。     

等离子喷涂碳化钨涂层组织与喷涂条件的关系

将粉末直接输送到低功率等离子喷枪内部阴、阳极之间，携带粉末气体转变为等离子体，在输入电功能1．8－5．6kW条件下，利用低能等离子喷涂铸造－破碎和烧结－破碎两种碳化钨粉末，沉积效率达到80％以上。同时研究了Ar-N2、Ar-H2两种不同等离子气体和不同等离子工艺参数下涂层的组织结构、硬度等的关系。Ar-Z2气体成分对涂层硬度的影响 大于Ar-H2。并且推荐了适合于内送粉低功率等离子喷涂金属碳化钨的工艺。     

The Wear Resistance of HVOF Sprayed Composite Coatings

The aim of the study was to determine the interactions between standard antiwear zinc dialkyldithiophosphate (ZDTP)-type additives and composite coatings containing hard phases of Al₂O₃, SiC, and TiN in the nickel matrix. The analysis was conducted for selected ceramic materials with different structures and different tribological behavior of ionic, covalent, and metallic bonds. The composite coatings were deposited on C45 steel using the high-velocity oxygen-fuel (HVOF) process. This process efficiently uses high kinetic energy and controlled thermal output to produce dense, low porosity coatings with highly predictable chemistries that are homogeneous in structure. The coatings can operate under harsh service conditions, because they are characterized by higher durability and higher wear and corrosion resistance. It was necessary to determine the interactions between the ZDTP-type antiwear additives (zinc dialkyldithiophosphates) and the coatings. The tribological properties of nickel and nickel-based composite coatings were examined by means of a T-01 M tester functioning in the ball-on-disc configuration during technically dry friction and boundary lubricated friction with lubricants containing 1% ZDTP. The comparative analysis confirmed different tribochemical activity and, accordingly, different tribological effectiveness of the nickel and nickel-based composite coatings during friction.     

Ni-P-PTFE化学复合镀层的耐磨性能研究

制备了Ni-P-PTFE化学复合镀层,在MM-200型磨损试验机上研究了PTFE加入量、热处理温度和载荷对复合镀层摩擦因数和磨损量的影响。结果表明:镀层摩擦因数在PTFE加入量为8mL/L时最小,同时镀层磨损量在此时也最小;在不同热处理温度下,Ni-P-PTFE复合镀层表现出较好的耐磨性和较小的摩擦因数;当载荷超过98N后,镀层的摩擦因数增大;随着载荷的增大,镀层的磨损量增大。     

等离子喷涂陶瓷涂层的动态防滑性能和耐磨性

采用等离子喷涂技术制备Al2O3-13%Ti O2和WC复合涂层。利用MMS-1G高速摩擦试验机评价涂层在高速动态条件下防滑性能和耐磨性,并分析涂层的磨损机制。结果表明:所有涂层防滑性能随着速度和载荷的增加而下降,在相同条件下WC涂层的防滑性能最好,但Al2O3-13%Ti O2涂层耐磨性要好于WC涂层;所有涂层磨损率均随载荷和速度增加呈现上升趋势,Al2O3-13%Ti O2涂层磨损机制以黏着磨损和层片剥落为主,而裂纹扩展引起的脆性断裂则主导了WC涂层的磨损机制。     

纳米耐磨和减摩复合镀层的研究

分析了将纳米三氧化二铝(Al2O3)和聚四氟乙烯(PTFE)颗粒加入常规电刷镀液中制备纳米耐磨和减摩复合镀层的组织、显微硬度、耐磨性和摩擦因数。结果表明：纳米颗粒的加入使复合镀层组织明显细化和致密。随着纳米Al2O3颗粒含量的增加，复合镀层的显微硬度和耐磨性有明显的提高，纳米PTFE的加入有助于减少复合镀层的摩擦因数。     

复合磷化膜的耐磨性

研究了经复合磷化液磷化处理后、钢铁表面磷化膜的摩擦学特性及其影响因素，主要探讨了摩擦零件表面状态及摩擦时润滑状况对复合磷化膜耐磨性的影响，分析了复合磷亿膜能够提高耐磨性的原因。     

真空熔烧Co基合金-WC复合涂层耐磨性研究

用真空熔烧方法在45钢表面烧结Co基合金-WC复合涂层，测定几种不同WC含量涂层截面的显微硬度和涂层的耐磨性，并分析涂层显微硬度与耐磨性的关系。用X射线能谱仪(EDS)实测WC颗粒熔烧后化学成分的变化，分析WC硬质相与Co基合金的结合情况。结果表明，Co基合金-WC复合涂层在WC含量小于60％时，其显微硬度和耐磨性与WC含量成正比。这为耐磨涂层的实际应用提供了依据。     

Ni-P-纳米Al_2O_3复合镀层的抗微动磨损性能

以纳米Al2O3为增强相,利用化学镀技术,制备了Ni-P-nanoAl2O3复合镀层,以球-面接触方式评价了复合镀层在300 μm振幅下的微动摩擦学行为,并与Ni-P二元镀层进行了性能对比.研究了不同载荷、频率下复合镀层的摩擦因数和磨损量.结果表明,Ni-P-nanoAl2O3复合镀层的摩擦因数比Ni-P二元镀层的高,相对Ni-P二元镀层而言,复合镀层的抗微动磨损能力得到了有效地提高,相对耐磨性最大达到2.24,其磨痕呈浅而窄的"W"型,在低载下的微动属于轻微的擦伤式磨损,高载下则转变为明显的磨粒磨损机制.     

热处理对等离子喷涂铁基非晶合金涂层微观结构和耐腐蚀性能的影响

采用等离子喷涂技术在Q235钢基体上制备Fe48Cr15Mo14C15B6Y2非晶合金涂层,之后对涂层进行200,300,500,600,700℃热处理,研究了热处理对涂层微观结构、耐电化学腐蚀性能和耐均匀腐蚀性能的影响。结果表明:随着热处理温度的升高,涂层的非晶含量降低,孔隙率先减小后增大,经300℃热处理后涂层的孔隙率最低,且低于未热处理涂层的;热处理后涂层中的晶体相主要包括α-Fe,Fe-Cr,Fe63Mo37,Fe3C等;随着热处理温度的升高,涂层的自腐蚀电流密度先减小后增大,经300℃热处理后,自腐蚀电流密度最小,涂层的耐电化学腐蚀性能最好;经过热处理后,涂层在NaCl溶液中浸泡31d后的单位面积质量损失减小,且热处理温度越高,单位面积质量损失越小,涂层的耐均匀腐蚀性能提高。     

Cr3C2/镍基合金等离子堆焊层的组织及耐磨性能

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪以及磨损试验机等,研究了加入不同量的Cr3C2对等离子堆焊镍基合金堆焊层组织和耐磨性能的影响.结果表明:纯镍基合金堆焊层组织主要是由γ(Ni,Fe)、CrB和M7(C,B)3等物相构成,且存在着明显的成分偏析;加入Cr3C2以后,合金层中出现了Cr3C2相,且使堆焊层枝晶破碎,组织变细,成分偏析减弱直至消失;Cr3C2颗粒的加入,提高了堆焊层的磨粒磨损性能,且随其加入量的增加,耐磨性逐渐提高;当加入量达到30%时,耐磨性最好,随后耐磨性开始降低.     

浮封环热喷涂层的结合强度和耐磨性研究

文中采用氧一乙炔火焰粉末喷涂设备,将硬质合金粉末喷涂到浮封环上,在氢气保护下进行了中温处理,对涂层结合强度进行了研究,然后在室温干摩擦条件下,在MRH-5A型环块磨损试验机上对热喷涂层/GCr15摩擦副在耐磨性方面与Q235/GCr15作了滑动摩擦对比试验.