等离子喷涂MCrAlY涂层的高温氧化性能

采用大气等离子喷涂(APS)设备制备了两种含有不同氧化物(Cr_2O_3和Al_2O_3)陶瓷成分的MCrAlY (MCrAlY-CrO和MCrAlY-AlO)涂层,并使用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计等仪器设备,分析了涂层的微观形貌、物相组成及硬度,并对两种涂层进行了高温氧化试验。结果表明:大气等离子喷涂得到的两种MCrAlY涂层中含有Cr_2O_3,Ni_3Al,Al_2O_3和部分非晶相,其结构为平行于涂层与基体结合面的层状结构,涂层中含有半熔化颗粒、微裂纹及灰黑色氧化物;在高温氧化试验中,MCrAlY-CrO涂层与MCrAlY-AlO涂层均表现出较好的耐高温氧化性能,这是因为在高温状态下涂层表面分别生成了铬和铝的氧化产物,对涂层起到了保护作用。     

激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究与发展

总结了等离子喷涂陶瓷涂层的缺欠以及激光重熔等离子喷涂陶涂层所存在的问题,在分析问题产生原因的基础上,提出了防止激光重熔等离子喷涂陶瓷涂层裂纹,气孔和剥等问题的同时指出了激光了涂陶瓷涂层的发展趋势。     

TiAl合金表面激光重熔热障涂层组织及抗高温氧化性能

为了进一步提高TiAl合金表面等离子喷涂ZrO2-7%(质量分数)Y203热障陶瓷涂层的性能,采用激光重熔工艺对涂层进行处理,研究了激光重熔对涂层微观组织和抗高温氧化性能的影响.用扫描电镜(SEM)分析了涂层形貌和微观结构,同时对其抗高温(850℃)氧化性能进行了考察.结果表明,等离子喷涂热障陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征,有一定的孔隙且分布有微裂纹;经过激光重熔处理后,陶瓷涂层片层状组织得以消失,致密性提高,获得了基本没有裂纹等缺陷的重熔层;整个重熔层包括界面没有明显特征的平面晶和上部沿热流方向生长的柱状晶组织.等离子喷涂热障涂层具有较好的抗高温氧化性能,经过激光重熔后可进一步提高其抗高温氧化能力.     

等离子喷涂-激光重熔陶瓷涂层存在问题及改进措施

等离子喷涂是目前国内、外最常用的金属表面陶瓷涂层技术，但涂层的组织呈粗大的片层状、孔隙度较高、裂纹较多，且涂层与基材间为机械结合。等离子喷涂层的激光重熔为这一技术难题的解决提供了一条新的途径，使陶瓷材料的优异性能充分发挥出来。为此，综述了国内、外激光表面重熔等离子喷涂陶瓷涂层的研究现状，总结了等离子喷涂陶瓷涂层激光重熔后的组织特征与性能特点，分析了激光重熔过程中存在裂纹和剥落等问题的原因，提出了这些问题的解决途径，并展望了该项技术的应用前景。     

等离子喷涂涂层重熔后处理的研究现状与展望

鉴于喷涂涂层存在的较高孔隙率和较大残余应力而常常需要进行适当的后处理,介绍了等离子喷涂涂层的几种重熔后处理技术,对各种处理方式进行归纳总结,并分析了各种处理方式的优缺点。对未来喷涂涂层重熔后处理技术进行展望,提出了根据涂层性质选择合适后处理方式、进一步优化后处理工艺、建立涂层寿命监测系统并进行涂层失效预测等提高涂层使用性能的建议。有关研究说明：喷涂涂层的激光重熔后处理技术能让涂层与基体间由机械结合为主转为以冶金结合为主,可有效增强涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性及抗高温氧化性等,且其选材的来源广泛,热影响区和工件的变形量较小,但激光重熔时涂层易出现裂纹,因此不宜对大面积涂层进行激光重熔后处理;喷涂涂层的感应重熔后处理技术热影响区较小,可消除涂层中的气孔和微裂纹,有效增强涂层的耐磨性和耐腐蚀性,但感应重熔过程会受到涂层自身电阻率的限制而降低重熔后处理的效率;喷涂涂层的电子束重熔后处理技术适用范围广,成本较低,无污染,可有效提高涂层的硬度、耐磨性和抗氧化性能,减少涂层间的气孔,降低涂层表面的粗糙度,但电子束重熔过程对工作环境要求较高;喷涂涂层的火焰重熔后处理技术操作简单、成本较低,喷涂涂层的钨...     

TiAl合金表面TiAlCrY/YSZ涂层高温长时间服役性能

TiAl合金具有低密度、高比强度的优异性能,是一种潜在的航空发动机用结构材料。TiAl合金的服役温度范围为700～900℃,在其表面制备高温热防护涂层可以进一步提高服役温度。本研究采用等离子喷涂技术在TiAl合金表面制备了新型TiAlCrY/YSZ涂层,并与传统的NiCrAlY/YSZ热障涂层进行高温长时间服役性能对比研究。结果发现, TiAlCrY/YSZ涂层在1100℃空气环境中服役300 h保持完好,表现出良好的高温性能,而NiCrAlY/YSZ涂层在1100℃的服役寿命不足100 h。显微分析结果表明, TiAlCrY黏结层表面会形成一层连续且致密的TGO,其主要成分为Al2O3,与YSZ涂层的界面兼容性良好。并且TGO在1100℃空气环境中服役300 h后,厚度仍<8μm。以上研究表明,与传统NiCrAlY/YSZ热障涂层相比, TiAlCrY/YSZ更适合作为TiAl合金表面的高温热防护涂层。     

激光表面重熔对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层耐腐蚀性的影响

通过采用激光表面重熔和在氧化铝涂层中加入稀土的工艺方法，封闭了表层中残存的孔隙，减少了微裂纹。不仅提高涂层的质量，而且使其耐蚀性得到明显提高。     

等离子喷涂-激光重熔制备AlCuFe准晶涂层的研究

报道了在氩气气氛下，利用固体YAG激光对等离子喷涂AlCuFe准晶涂层进行激光重熔制备包含二十面体准晶I相及β类似相涂层的研究。结果表明，在激光功率固定为300W的情况下，随着激光扫描速度的增加，低碳钢基体中Fe元素对涂层的稀释度减小，从而使不同扫描速度下所得离子喷涂-激光重熔涂层中I相和β相的含量比I/β依次增加。同时随着激光扫描速度的增加，激光熔化涂层的熔池深度变浅。当激光扫描速度大于某一定值时，涂层熔化深度达不到涂层与基体的结合界面从而无法使涂层与基体之间实现冶金结合，不利于涂层结合力的提高。     

高温合金表面包覆涂层的激光重熔研究

应用2kW-CO_2激光器,在 GH140合金表面进行 NiCoCrAlY 包覆涂层重熔处理。结果表明,控制恰当激光工艺参数,可使激光重熔区成分稀释度低,组织细化,涂层致密性、附着力显著提高。从而有效改善了抗蚀性和抗冷热疲劳性,并保持原涂层良好的塑性。     

TiAl合金表面涂层技术研究现状

TiAl合金由于其密度低,比强度和比刚度高,是航空航天工业理想的新型高温结构材料.室温塑性差的问题已通过添加合金元素和显微组织调控等手段基本得到解决,进一步提高其高温抗氧化和耐磨性能已成为需要重点研究的问题.表面涂层技术为这一问题的解决提供了一条有效的途径,为此,综述了国内外TiAl合金表面涂层技术的研究现状,重点介绍了激光技术和热喷涂技术及其应用,并展望了TiAl合金表面涂层技术的发展趋势.     

TC4表面单道与多道搭接激光熔覆自润滑涂层微观组织对比研究

在TC4表面预制Ni60/20%WS2粉末,分别采用单道与多道搭接激光熔覆技术制备了自润滑涂层。结果表明,多道搭接激光熔覆层比单道激光熔覆层更容易产生裂纹,开裂方向与扫描方向有一定夹角。多道搭接激光熔覆层和单道激光熔覆层的主要成分相同,都生成了润滑相、硬质相,但多道搭接激光熔覆层中的硬质相和润滑相分布的密度较小且组织较粗大。多道搭接激光熔覆层的显微硬度分布在800~1 000HV0.5之间,单道激光熔覆层的显微硬度分布在950~1 150HV0.5之间,前者显微硬度偏低一方面是由于单道激光熔覆层的细晶强化作用,另外一方面是因为多道搭接激光熔覆层的硬质相分布密度较低。     

电弧喷涂制备铝基涂层的组织与性能研究

采用铝基粉芯丝材和电弧喷涂技术制备了铝基涂层,并研究了涂层的显微组织和抗氧化、耐腐蚀等性能.铝基原始涂层主要物相有AlFe,AlFe3,Al2O3,AlFe0.25 Ni0.77和AlNi等;经过800℃×1h热处理之后涂层中生成了高铝含量的新相Al3Ni4,Al86Fe14,Al5FeNi,提高了涂层的硬度.铝基涂层的抗氧化、耐腐蚀性能明显地优于相应的铁基涂层;其中Al-Fe-Ni-B铝基涂层抗氧化性能优良,接近于45CT;Al-Ni-Cr铝基涂层的耐腐蚀性能可与45CT相媲美.     

激光重熔对NiCrBSi等离子喷涂层显微结构和性能的影响

1Crl8Ni9Ti不锈钢表面的NiCrBSi等离子喷涂层存在孔洞及与基体结合差等缺陷,为此进行了激光重熔处理.采用扫描电镜和显微硬度压痕仪分别对涂层的显微结构和力学性能进行了对比研究,采用SRV试验机评价了涂层激光重熔前后的滑动摩擦磨损性能,研究了激光重熔对NiCrBSi等离子喷涂层结构和性能的影响.结果表明:经过激...     

超音速火焰喷涂MCrAlY层的抗冲击性能及冲击失效机理

超音速火焰喷涂(HVOF)的MCrAlY涂层性能优异.在不锈钢表面超音速火焰喷涂MCrAIY层,并对涂层形貌、抗冲击性能、冲击失效机理进行研究.结果表明:当氧气与燃油流量比达到最佳值时涂层抗冲击性能最佳;MCrAlY涂层受钢球冲击时,最初是弱结合表层微凸体受冲击脱落,然后在钢球的循环冲击下,部分微凸体产生滑移、脱落,同...     

等离子喷涂制备氧化锆陶瓷涂层的显微组织

采用等离子喷涂方法制备了纳米氧化锆热障涂层,并对涂层的显微组织进行了分析。结果表明：涂层由熔化区和部分熔化区组成,涂层中含有较多的孔隙,其形貌主要为长条形和近球形,未发现有贯穿性孔洞,但有细小且无明显方向性的微裂纹;涂层中的纳米氧化锆颗粒熔化长大程度不同,部分颗粒长大成为微米级。     

Fe基非晶合金涂层的等离子喷涂制备工艺研究

一种Fe基非晶合金粉末（含Si,B，Cr,Ni等）被用于大气等离子喷涂试验，结果表明，采用等离子喷涂工艺成功地制备出了一种高非晶含量的Fe基非晶合金涂层，涂层各区域的组织均匀一致，涂层由变形良好的带状粒子相互塔接堆积而成，涂层致密度高，孔隙率低，氧化物含量较少，并具有很高的硬度，显微硬度在530～790Hv0.1范围内，涂层与基材结合良好，结合强度可达27MPa以上，能够满足实际使用要求。     

液相等离子喷涂制备纳米ZrO2/Y2O3涂层的研究

传统的喷涂技术制备的ZrO2/Y2O3涂层存在原料需团聚烧结致密,纳米晶粒不定和物理性能不佳等缺点.采用一种新型的液相等离子喷涂法制备了纳米氧化锆热障涂层,初步分析了液相前驱体液滴在等离子焰流中和基体表面的沉积变化过程,研究了雾化液滴尺寸对纳米氧化锆涂层的显微结构,特别是其相结构的影响;同时分析了纳米氧化锆涂层的抗热震循环性能.结果表明,纳米氧化锆涂层可以承受1 000多次的热循环试验,具有优良的抗热震性能.