几种热喷涂封严涂层的冲蚀磨损行为研究

抗冲蚀性能是可磨耗封严涂层的重要性能之一。本文采用氧-乙炔火焰喷涂技术,在45#钢基体上分别制备了CuAl复合涂层、NiCr-Al复合涂层和NiCrFe/Al(基)复合涂层。利用自制的冲蚀试验机,研究了三种涂层在不同角度下的冲蚀行为,对冲蚀后涂层的表面形貌以及截面形貌进行了SEM观察,结果表明:相同工艺参数制备的三种涂层,CuAl复合涂层抗冲蚀性能最好,NiCr-Al复合涂层次之,NiCrFe/Al基复合涂层性能最差,软性材质hBN的加入不利于涂层抗冲蚀性。冲蚀角度对涂层的冲蚀磨损行为特征有显著影响。低冲蚀角度涂层的磨损行为主要表现为显微切削和疲劳剥落;高冲蚀角度时涂层的磨损行为主要表现为片状剥落。     

锅炉受热面防护涂层高温冲蚀性能

为提高锅炉受热面管的耐磨性并延长其使用寿命,利用高速电弧喷涂技术在SA-210C钢表面制备Ni55耐磨涂层。采用钨极氩弧焊机对喷涂涂层进行重熔处理,并对基体、涂层进行显微组织、相组成、涂层结合强度、显微硬度、耐冲蚀能力分析。结果表明:涂层晶体相主要由γ-(Fe,Ni)、Ni_3Fe、CrB、Cr_7C_3、Cr_(23)C_6、Fe_3B和WC等组成。涂层在沉积过程中形成了典型的层状结构,致密性优良,以机械结合为主;喷涂涂层的结合强度为40.85 MPa,重熔后的涂层结合强度为53.25 MPa;喷涂涂层的平均硬度为1 081HV,重熔后涂层硬度达到1143HV;在冲蚀角度为45°,冲蚀速度为200 m/s及温度600℃,重熔涂层耐冲蚀磨损性能最好,喷涂涂层比基体的耐冲蚀磨损能力强;重熔涂层呈现典型的脆性材料冲蚀磨损行为。涂层中与基体结合牢固的CrB、Cr_7C_3、Fe_3B硬质相,具有抵抗磨粒连续切削的功能,其冲蚀机制为氧化膜的剥落与磨粒对基体金属的微切削和犁削。     

微纳米 涂层在 介质中的抗泥沙冲蚀性能研究

采用超音速火焰喷涂 (HVOF) 工艺制备了微纳米、 纳米和普通结构 WC-10Co4Cr 金属陶瓷涂层, 测量了涂层的显微硬度、 孔隙率和开裂韧性, 分析了三种 WC-10Co4Cr 涂层在 3.5wt% NaCl 溶液中的腐蚀电位和腐蚀电流密度, 研究了喷涂层在 NaCl 介质中的抗泥沙冲蚀性能, 并探讨了涂层在 NaCl 介质中的泥沙冲蚀机理。 结果表明： 微纳米 WC-10Co4Cr 涂层具有最优异的电化学性能; 相比于纳米、 微米涂层, 微纳米涂层的抗泥沙冲蚀磨损性能分别提高了 38% 和 78%。 微纳米 WC-10Co4Cr 涂层致密的组织结构、 高显微硬度 (1126HV0.3) 和高开裂韧性 (4.66MPa·m1/2) 有效减弱了泥沙冲蚀过程中的机械冲刷作用和电化学腐蚀作用。     

喷涂距离对内孔HVOF喷涂纳米WC-10Co4Cr涂层组织及抗泥沙冲蚀性能的影响

利用内孔氧-丙烷超音速火焰喷涂技术在ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢基材表面制备纳米WC-10Co4Cr涂层,分别通过45°和90°两种内孔喷枪研究了喷涂距离对涂层宏/微观组织及抗泥沙冲蚀性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)测试分析了涂层的物相成分,利用扫描电子显微镜(SEM)观察了涂层截面的微观形貌,并结合金相显微镜分析了孔隙率;通过维氏硬度计测试了涂层的显微硬度,利用粗糙度仪和光学轮廓仪表征了涂层表面的粗糙度及三维形貌;采用泥沙冲蚀磨损试验机对比研究了涂层与不锈钢基材的抗泥沙冲蚀性能,并结合SEM分析了冲蚀磨损机理。研究发现,45°和90°两种内孔喷枪所制备纳米WC-10Co4Cr涂层主要物相成分均为WC、W₂C和非晶态CoCr合金相,未受到喷涂距离的影响。短喷涂距离会导致涂层孔隙缺陷的产生,孔隙率随着喷涂距离的增大先下降后上升。喷涂距离对90°喷枪所制备涂层显微硬度的影响较小,而45°喷枪在喷涂距离增大到150 mm以后涂层硬度有下降趋势,两者最高硬度分别为1 343.1 HV_0.2和1 275.4 HV_0.2;对...     

电弧喷涂不锈钢涂层的冲蚀和冲蚀腐蚀磨损性能

在２０钢基体上喷涂３Ｃｒ１３和１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ两种不锈钢涂层，系统研究了它们的抗冲蚀和抗冲蚀腐蚀性能，分析了涂层孔隙和氧化物及力学性能等因素对其耐冲蚀和冲蚀腐蚀性的影响，考察了涂层耐磨性随喷涂工艺参数变化的情况，并对机理进行了讨论。     

硬质涂层抗喷砂型冲蚀磨损研究现状

为减少材料和能源的损耗, 延长零部件使用寿命, 硬质涂层被应用于喷砂型冲蚀磨损环境。 本文介绍了喷 砂型冲蚀磨损的危害和硬质涂层的应用情况, 综述了硬质涂层力学性能、 基体材料性能、 粒子特性和喷砂参数等 对涂层抗喷砂型冲蚀磨损的影响趋势, 总结了喷砂型冲蚀磨损的动力学模拟和冲击试验的研究情况, 指出了涂层 硬度和韧性以及基体与涂层性能的匹配有助于提高涂层抗喷砂型冲蚀磨损, 展望了通过数字模拟与试验验证相结 合的方式获得各种硬质涂层抗喷砂型冲击磨损机理模型的前景。     

Al_(2)O_(3)颗粒增强3003铝合金复合材料冲蚀磨损性能研究

研究了Al_(2)O_(3)粉体增强3003铝合金在不同磨粒粒径与冲蚀速度下的冲蚀磨损行为,探索了该合金与3003合金的冲蚀失效规律及其微观磨损机制。结果表明:在相同冲蚀磨损条件下,添加1%氧化铝粉体的3003合金冲蚀磨损速度比3003合金下降~20%;两种材料在8m/s冲蚀速度下的冲蚀磨损失重率是4m/s冲刷速度下的2~2.5倍,但随着冲蚀速度进一步增加,添加1%氧化铝粉体的3003合金冲蚀磨损失重率反倒有所增加;两种材料冲蚀磨损失重率随着磨粒粒径的增大呈现先增大后减小的变化趋势,磨粒粒径分布在0.053mm~0.106mm时两种材料失重率出现极大值。     

超音速等离子喷涂抗冲蚀 7YSZ 热障涂层

针对热障涂层在航空发动机低压涡轮导向叶片上应用时易发生冲蚀的问题,使用超音速等离子喷涂(SAPS)方法制备了7%氧化钇稳定氧化锆(7YSZ)热障涂层,对比普通等离子喷涂7YSZ涂层进行了研究。结果表明SAPS涂层熔化效果更好、微观结构更致密且呈小孔隙弥散分布。涂层的结合力、显微硬度、抗热震性能和抗高温冲蚀效果更好。两种涂层的隔热性能在薄涂层时(厚度150μm)相差不大,在厚度达到200μm时SAPS涂层会有降低。     

奥氏体等温淬火球铁PVD-TiN涂层的特性:球数和奥氏体等温淬火温度的影响

研究了石墨球数为490-1 100个/mm~2在280℃和360℃奥氏体等温淬火的ADI基体上沉积PVD-TiN涂层,在300℃用电弧离子喷涂工艺进行沉积,评价了基体显微组织对涂层特性的影响以及沉积过程对奥氏体显微组织产生变化的可能性,检测了试样中存在的相、涂层沉积方向、沉积膜的厚度、硬度、杨氏模量、表面形貌和涂层粘着性,检测了沉积前后奥氏体基体的金相特性和残余奥氏体数量。检测结果表明,PVD-TiN涂层(111)面的初始方向与表面平行,膜的厚度约2μm,基体特性影响努普硬度,其值在1700-2100HK_(0.015)之间,显微硬度值接近25 GPa,杨氏模量有些分散(323~336 GPa)。表面形貌取决于基体显微组织和表面制备方法及所用沉积工艺,按照Rockwell-C粘着试验,涂层的粘着强度级别为HF1-HF2,并且即不受不同基体之间硬度差异的影响也不受石墨球数变化的影响。涂镀后ADI的显微组织变化可以忽略,残余奥氏体的数漫稍有减少。     

超音速等离子喷涂WC-Co涂层的冲蚀磨损机理研究

用超音速等离子喷涂(HEPJet)和两种进口高速氧燃气火焰喷涂设备(JP-5000和DJ-2700)制备WC-Co涂层,进行了30(°)和90(°)攻角的冲蚀磨损对比试验,分析了涂层的SEM磨损形貌。结果表明超音速等离子喷涂WC-Co涂层抗冲蚀性能与JP-5000相当,要优于DJ-2700;在30(°)冲蚀磨损条件下,WC-Co涂层的失效行为表现为疲劳剥落和微切削2种特征;在90(°)冲蚀磨损时,涂层的失效主要是垂直表面的磨粒冲击力导致涂层疲劳剥落。