真空熔结铁基合金涂层的组织结构分析

分析了一种新型真空熔结铁基合金涂层的组织结构。铁基合金涂层是以高铬铸铁为粘结相、以大颗粒 (Cr,Fe) 2 (C ,B)相为硬质相的复合材料 ;(Cr,Fe) 2 (C ,B)相的体积分数约80 % ,粘结相是以奥氏体为基体、其中分布有针状 (Cr ,Fe) (C ,B)相、针状 (Cr ,Fe) 7C3 相和粒状 (Cr ,Fe) 7C3 相。铁基合金涂层的洛氏硬度为HRC5 5 ,表面洛氏硬度为HRA5 7。     

激光熔覆TiB2颗粒增强镍基合金复合涂层的微观组织与摩擦学性能研究

为了提高铝合金摩擦构件的耐磨性能,运用激光熔覆技术在铝合金表面制备了TiB₂颗粒增强镍基合金（TiB₂/镍基合金）复合涂层,分析了其微观组织结构,研究了其在干摩擦和海水介质中的摩擦磨损行为与机制。结果表明：复合涂层中均匀分布有TiB₂增强相,并含有TiB、TiC、CrB和Cr₂₃C₆等反应生成硬质相,显微硬度达到855.8HV_0.5,是铝合金母材的6.7倍;不同环境介质中,复合涂层的摩擦系数和磨损失重均较镍基合金涂层和铝合金母材显著降低;干摩擦条件下,复合涂层的磨损机理以微观切削磨损为主,并伴有一定的硬质颗粒剥落;海水环境中,复合涂层的磨损机理转变为微观切削磨损和点蚀腐蚀磨损。     

后送粉角度对等离子喷焊WC颗粒增强Ni基涂层组织的影响

采用等离子喷焊技术,利用后送粉装置从不同角度在45钢表面制作WC颗粒增强镍基合金复合涂层,借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)分别对涂层组织结构及成分进行分析。结果表明:焊枪倾斜30°角送粉时,WC颗粒均匀的分布于涂层基体上,WC周围有明显的棒状组织,涂层表面物相主要由WC,W2C,Fe7C3,Cr7C3和γ-(Fe,Ni)固溶体等组成,由基体到涂层表面硬度呈上升趋势;焊枪垂直送粉时,WC颗粒发生了沉底现象,WC周围有明显的鱼骨状组织和棒状组织,涂层表面物相主要由Cr23C6,Ni3Si,CrSi2,Fe3B,Fe7C3等组成,由基体到涂层表面硬度先呈上升趋势,上升到一定值后又呈下降趋势。     

超音速火焰喷涂涂层耐泥浆冲蚀性研究

为了提高钢体PDC钻头钻头体的使用寿命,采用超音速火焰喷涂技术分别制备了WC-Co和Ni60两种涂层,对涂层的组织、显微硬度和耐泥浆冲蚀性进行了研究。结果表明,涂层气孔夹杂越少、致密性越高、涂层中硬质颗粒越细小,分布越均匀,则涂层的显微硬度越高,抗泥浆冲蚀能力越高。在泥浆的冲蚀下,钻头体的失效是由于微切削和冲击疲劳的共同作用造成的,涂层的失效则是由于涂层中的软质相在微切削和冲击疲劳的共同作用下首先被破坏,使硬质相裸露,进而导致硬质相脱落。在本试验的试验条件下,WC-Co涂层的耐泥浆冲蚀性能优于Ni60涂层,使PDC钻头钻头体的耐泥浆冲蚀性提高了5倍以上。     

自生碳化物颗粒金属堆焊层的耐磨性研究

通过在D256焊条药皮中加入钛铁、钒铁、石墨、稀土等,利用焊接电弧冶金反应在金属堆焊层中自发生成碳化物增强颗粒以提高其耐磨性。实验结果表明:含碳化物颗粒的金属堆焊层具有良好的耐磨损性能,其单位面积磨损质量损失仅为D256焊条相应金属堆焊层的约1/3,该耐磨堆焊材料的堆焊层组织为奥氏体组织和弥散分布于基体中的硬质碳化物颗粒,从而有利于显著提高金属堆焊层的抗磨性能。     

热处理对超音速火焰喷涂WC涂层微观结构及性能的影响

利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计、摩擦磨损试验机、冲蚀试验机等手段研究不同温度退火热处理对超音速火焰喷涂WC-10Co4Cr涂层的微观结构、显微硬度、结合强度、耐磨性能等的影响。结果表明:当退火热处理温度低于450℃时,涂层的相组织结构未发生明显改变,显微硬度及耐干摩擦磨损性能随着热处理温度的升高而提高,并在450℃时出现峰值;当热处理温度高于450℃时,随着热处理温度的升高,涂层中WC、Co、Cr相的含量逐渐降低,大部分转化为CoWO_4、Cr_2O_5、C_6WO_6等氧化物相,涂层的孔隙率明显升高,耐泥沙冲蚀性能明显降低;当热处理温度升高到600℃以上时,涂层的结合强度开始降低;当热处理温度为850℃时,涂层整体剥落。     

高速电弧喷涂Fe-Al/Cr3C2粉芯丝材的研制与性能研究

介绍了Fe -Al/Cr3 C2 粉芯丝材的研制过程 ,采用高速电弧喷涂技术 (HVAS) ,用Fe -Al/Cr3 C2 粉芯丝材原位合成了铁铝金属间化合物涂层 ;阐明了粉芯丝材在高速电弧喷涂技术应用中的优点 ;探讨了添加增强相Cr3 C2 对涂层氧化层的影响 ;研究了高速电弧喷涂铁铝金属间化合物涂层的性能。结果表明 ,用Fe -Al/Cr3 C2 粉芯丝材得到的高速电弧喷涂涂层具有较高的结合强度和显微硬度 ,良好的耐高温冲蚀、耐磨损性能。     

超音速等离子喷涂Cr_2O_3-TiO_2涂层的组织及摩擦学性能

为研制一种高炉风口用耐高温、耐磨损涂层材料,采用超音速大气等离子喷涂法在铜合金(Cr Zr Cu)基体上制备Cr_2O_3-TiO_2复合涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、图形软件(Image-Pro Plus 3.0)和显微硬度计对Cr_2O_3-TiO_2复合涂层的显微组织进行表征,利用销盘式摩擦磨损仪在室温干滑动磨损条件下测试涂层的摩擦学性能。结果表明:喷涂后涂层与初始粉末的物相成分相近,主要是Cr_2O_3和TiO_2(金红石相),不同的是涂层中发现少量的低价氧化钛(TiO_2-x);涂层的截面组织比较致密,为典型的波浪形堆叠结构,孔隙率为1.16%,显微硬度为1 573HV0.3;涂层的断口形貌主要由短轴晶组成,另有少量熔融不完全颗粒。摩擦磨损试验表明:涂层的摩擦因数在0.4左右,平均磨痕宽度为354.8μm,磨损体积为21.75 mm3;磨损机制主要为塑性变形生成的平滑表面摩擦膜及少量疲劳脆断导致的涂层材料剥落。Cr_2O_3-TiO_2复合涂层具有自润滑特性,能够有效地防止基体材料的磨损。     

有氧烧结Ni60/WC合金涂层的组织和性能

在有氧烧结条件下,在45钢基体上制备Ni60/WC自熔合金涂层。利用XRD、SEM、EDS等对涂层的组织和性能进行分析。结果表明:涂层中主要有γ-(Ni,Fe)、WC、(Cr,Ni)23C6、Co3W3C、Ni2B等相组成,涂层平均显微硬度为918.4HV0.1;在磨粒磨损条件下,磨损率为1.47×10-2 cm3/h;过渡层的显微硬度从918.4HV0.1至220HV0.1呈梯度分布,宽度约为0.30mm。     

SiCp/ZL109复合材料摩擦磨损性能研究

以探讨SiCp增强颗粒对SiCp/Al复合材料摩擦磨损机理的影响为目的,采用搅拌铸造法制备SiCp/ZL109复合材料并进行摩擦磨损性能测试。通过SEM微观形貌观察及能谱分析等手段研究材料摩擦性能及机制,结果表明:添加SiCp增强颗粒能够有效地改善基体材料硬度和耐磨性,提高基体材料的摩擦因数;复合材料的磨损机制为粘着磨损、氧化磨损和磨料磨损的混合型磨损;SiCp在材料的磨损过程中起双重作用,在破碎前保护基体,减少基材粘着磨损;破碎后产生硬质点,对基体造成磨料磨损。     

不同环境温度下CaF2/TiC/镍基合金复合涂层摩擦磨损性能研究

为提高镍基合金涂层在苛刻摩擦条件特别是高温无润滑时的摩擦磨损性能,在45^#钢表面制备了CaF₂和TiC颗粒协同改性镍基合金复合涂层,分析其微观结构,研究其在不同温度下的摩擦磨损行为与机理。结果表明：CaF₂/TiC/镍基合金复合涂层的微观组织呈层状分布,主要由γ-Ni、CrB、Cr₇C₃、TiC和CaF₂物相组成。CaF₂/TiC/镍基合金复合涂层在不同环境温度下具有优异的减摩耐磨性能。从室温到500 ℃,复合涂层的摩擦系数由0.42逐渐减小至0.29,较镍基合金涂层降低16.2%～33.9%。随着环境温度的升高,复合涂层的磨损失重逐渐减小,且大幅度低于镍基合金涂层。温度为500 ℃时,复合涂层磨损表面形成了转移膜,转移膜中含有CaF₂,起到高温减摩作用,使其摩擦系数降低。复合涂层的磨损机理主要为转移膜的疲劳剥落。随着温度的升高,转移膜的覆盖面积逐渐增大,对复合涂层起到保护作用,使其磨损失重随温度增加而减小。     

Fe-Co混合粉吸波涂层的制备及其性能研究

以脂肪族聚氨酯树脂为基体,添加微米级羰基铁粉、石墨为主要吸收剂,在主吸收剂中加入钴粉用以调节吸收剂的电磁参数,以分层喷涂的制备工艺制作了一种吸波涂层。通过对粉体样品电磁参数的对比测试,探讨了钴粉的加入对羰基铁粉电磁参数的影响,以期获得良好的阻抗匹配。分析钴粉在混合粉体中的含量对涂层反射率的影响,分层喷涂的制备工艺保证了涂层梯度结构的形成,通过设计不同分层的配方,使成品涂层表现为面层对电磁波的低反射,内部吸收层对电磁波的高吸收。制备的涂层厚为1.02 mm,面密度为2.73 kg/m2,反射率低于-10 dB的有效带宽为5.45 GHz,是一种轻质、高效的隐身涂层。     

等离子喷涂镍铬硼硅结构性能的研究

采用大气等离子喷涂方法制备镍铬硼硅耐磨涂层,对涂层的结合强度、硬度等性能进行分析,对机械加工后的涂层进行显微组织分析。研究结果表明,等离子喷涂工艺可用于制备镍铬硼硅耐磨涂层,该涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性。     

（Ti、AI）N、TiN镀层的冷热疲劳性能研究

研究了多弧离子镀（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ镀层的冷热疲劳性能并与ＴｉＮ镀层进行了比较，结果表明，（Ｔｉ，Ａｌ）Ｎ镀层具有高的热疲劳抗力和高温抗氧化能力，在７００℃以下的热循环过程中，镀层的热疲劳过程是由热应力的作用下膜层的开裂及基体材料的氧化所引起的，试件的表面质量对镀层的热疲劳性能有重要的影响。     

镍铬合金激光熔覆层的制备及其表征研究

采用激光熔覆的方法,在45钢表面添加镍包铬复合粉末制得镍铬合金激光熔覆层。结果表明,镍铬合金激光熔覆层主要由Ni、Cr、Fe、C等元素组成,其显微组织是定向凝固的柱状枝晶组织。镍铬合金激光熔覆层熔覆区的平均显微硬度为441.4HV,约为基体45钢显微硬度的1.6倍,熔覆层的磨损量为基体45钢的60%,因此镍铬合金激光熔覆层具有较好的耐磨性能。     

Al对热化学反应Al2O3基陶瓷涂层性能的影响

采用热化学反应法,以Al2O3、SiO2及ZnO为主要原料,并添加金属铝粉末,在Q235钢上制备Al2O3基陶瓷涂层,研究Al添加量对涂层性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对涂层的物相组成、表面形貌和磨损形貌进行分析,并对涂层热震性、致密性、耐磨性及耐蚀性进行测试。结果表明,经600℃固化后,涂层中有MgAl2O4、AlPO4、MgO.SiO2等新相产生。当Al添加量为9%时,涂层的抗热震性能和致密性最好,热震次数可达50次以上。当Al含量为3%时,涂层表现出最为优异的耐磨损性能,耐磨性比基体大为提高。在酸、碱、盐溶液中,涂层的耐蚀性比基体大为提高,并且当Al添加量分别为9%、1%、3%时的涂层表现最佳。     

HMX与燃烧催化剂共包覆降低NEPE推进剂的压力指数

利用端羟基聚氨酯预聚物乳液与异佛尔酮二异氰酸酯（ＩＰＤＩ）聚合反应,对ＨＭＸ和燃烧催化剂进行共包覆研究。选择三羟甲基丙烷作为制备端羟基聚氨酯预聚物的三元醇,使设计的交联换覆层具有抗溶解的抗剪切能力。经过对比,得出合适的乳液聚合－包覆工艺条件：反应温度为４５℃,反应时间为１２ｍｉｎ,预聚物用量为０．３０￣０．３５ｇ。这ＨＭＸ与燃烧催化剂的共包覆样品用于制备ＮＥＰＥ推进剂,燃速压力指数下降了０．０４。     

激光熔覆科尔莫落依合金涂层的奥氏体不锈钢表面组织和耐磨性研究

为提高AISI316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用CO2激光技术对其表面进行了激光熔覆Colmonoy 6合金涂层的研究。采用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对熔覆层微观组织结构进行了分析,并采用硬度计、摩擦磨损试验机等仪器对其性能进行了测定。研究发现激光熔覆前进行450℃预热及熔覆后的保温缓冷是防止裂纹产生的有效手段。试验结果表明,熔覆区凝固组织形态为典型的树枝晶,主要是由γ-Ni固溶体和M23(CB)6、BNi3及CrB等化合物相构成;熔覆层的表面硬度得到显著提高,摩擦系数相对较低,耐磨性相对提高了53倍。磨损形式为磨粒磨损。