高速电弧喷涂锌涂层性能研究

使用高速电弧喷涂枪和普通电弧喷涂枪分别制备锌涂层。通过对结合强度、孔隙率、粒子尺寸和粒子飞行速度的测试表明,高速电弧喷涂比普通电弧喷涂的粒子尺寸减小,飞行速度提高,制备的锌涂层结合强度高,孔隙率低。对两种锌涂层进行的强化腐蚀试验表明,封孔处理后的高速喷涂锌涂层具有较好的抗腐蚀性能。     

掺杂镍对镁合金表面冷喷涂锌基涂层性能的影响

目的研究镍添加对冷喷涂锌基涂层耐蚀性的影响,为镁合金提供有效的防护涂层。方法采用低压冷喷涂技术在镁合金基体表面分别制备锌基和锌/镍基复合涂层,通过微观观察、摩擦磨损实验、电化学极化法和电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究镁合金表面冷喷涂涂层的结构、摩擦磨损行为和耐蚀性。结果镁合金表面冷喷涂锌基涂层后,其硬度和耐磨性得到显著提高,掺镍后的锌/镍基涂层具有更高的硬度和耐磨性。锌基和锌/镍基涂层均能为镁合金提供腐蚀防护,锌/镍基涂层比锌基涂层具有更好的耐蚀性。相对镁合金来说,锌基涂层和锌/镍基涂层的自腐蚀电位分别正移了260 mV和560 mV;长期腐蚀后锌/镍基涂层形成了更致密的腐蚀产物膜,腐蚀电阻显著高于锌基涂层。结论冷喷涂锌基和锌/镍复合涂层均能对镁合金提供防护作用,掺杂镍后的锌/镍基复合涂层具有更高的硬度、耐磨性和耐蚀性。     

低压冷喷涂镍基金属陶瓷复合涂层的摩擦学性能研究

目的 研究镍基陶瓷复合涂层的摩擦学性能,为现场修复泥浆泵关键部件提供实验支撑.方法 采用低压冷喷涂技术,在Q235钢表面分别制备不同Al2O3和ZrO2含量的镍基金属陶瓷复合涂层.通过HT-1000摩擦实验机测试大气气氛下涂层的摩擦磨损性能,采用X射线衍射仪(XRD)和附带能谱的扫描电镜(SEM)表征复合涂层的微观组织...     

电弧喷涂锌铝复合涂层耐蚀性能研究

通过对锌铝涂层＋封闭层所组成的复合涂层体系在3．5％NaCl进行浸泡实验,改变封闭层醇酸树脂的粘度确定对复合涂层增重量的影响。经过理论分析,从而说明封闭层粘度变化对复合涂层腐蚀机理的影响。     

镁合金表面锌铝合金冷喷涂层性能的研究

利用冷喷涂表面处理技术,将锌铝合金(ZA20)粉末喷涂到镁合金(AK63)的表面。采用OM,EMP和EDX等试验方法研究了冷喷涂层与镁合金界面的微观组织,并对冷喷涂前后试样分别进行了硬度试验、结合强度试验、磨损试验及腐蚀试验。结果表明,基体与涂层之间未发生扩散,界面处无裂纹、孔洞和分层等缺陷,结合良好;涂层的硬度远远高于基体,是基体的近3倍;冷喷涂处理后的镁合金无论是在干摩擦条件下还是在有润滑油条件下都比基体镁合金具有更好的耐磨性;经冷喷涂处理后的试样自腐蚀电位(-0.26V)远高于基体镁合金(-1.62V),腐蚀电流比镁合金低2～3个数量级,冷喷涂处理后试样的耐蚀性好于基体镁合金。     

退火热处理对低压冷喷涂Cu-Zn复合涂层性能的影响

以Cu-Zn混合粉末作为喷涂粉体,采用低压冷喷涂技术在1Cr13基体上制备Cu-Zn复合涂层,在不同退火温度下对复合涂层进行退火热处理,然后测试涂层的力学性能。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、显微硬度仪等对退火热处理前后复合涂层进行微观形貌观察和硬度测试。结果表明:铜锌复合涂层结构致密,涂层与基体结合紧密;铜锌复合涂层在200～300℃间退火时,涂层中金属颗粒间界面明显,涂层内部形成β(CuZn)、γ(Cu_5Zn_8)等金属间化合物。退火温度为200℃时,铜锌复合涂层的硬度(HV_(0.2))达到最高(1578 MPa),结合强度达到最低(7.5 MPa);铜锌复合涂层在350～450℃间退火时,涂层中金属颗粒间部分界面不明显;当退火温度为450℃时,铜锌复合涂层硬度达到最低(1024 MPa),结合强度达到最高(13.9 MPa)。     

激光辅助低压冷喷涂CNTs/Cu复合涂层耐腐蚀性能研究

以铜基材料的修复再制造需求为牵引，采用激光辅助低压冷喷涂技术制备了CNTs/Cu复合涂层并研究其耐腐蚀性能。研究发现，由于表面镀铜及激光加热的协同作用，镀铜CNTs均匀分布在复合涂层中，枝晶状铜粘结相粉末之间以及CNTs增强相与铜粘结相之间均实现了良好的界面结合。由于CNTs/Cu复合涂层较低的孔隙率及CNTs本身较高的比表面积，可以阻止腐蚀液渗入涂层内部，从而提升复合涂层的耐腐蚀性能。     

等离子喷涂WC/Co涂层耐中性盐雾腐蚀性能

采用等离子喷涂法在普通铸铁基体上制备了WC/Co涂层,通过扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对WC/Co涂层微观组织与结构进行了观察和表征。对WC/Co涂层进行中性盐雾腐蚀实验,分析了表面组织形貌以及腐蚀产物成份,研究了WC/Co涂层的盐雾腐蚀类型,并对其抗盐雾腐蚀机理进行了探讨。结果表明,等离子喷涂制备的WC/Co涂层物相主要以W2C和C相为主,盐雾腐蚀后其主要成份没有发生变化;铸铁表面腐蚀严重,其腐蚀类型以全面腐蚀和应力腐蚀破裂为主;WC/Co涂层表面腐蚀比较轻微,其腐蚀类型以选择性腐蚀为主,应力腐蚀破裂为辅;WC/Co涂层抗腐蚀性能远优于铸铁基体,有效地提高了喷涂后铸铁基体的抗盐雾腐蚀性能。     

两种电弧喷涂涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能对比研究

采用电弧喷涂技术在EH36钢表面制备了5083铝合金涂层和Zn15Al涂层，结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学测试和腐蚀失重等方法对比研究了两种涂层在中性盐雾环境下的耐蚀性能。结果表明，随着腐蚀的进行，两种涂层的腐蚀速率均逐渐下降，且5083Al合金涂层的腐蚀速率明显低于Zn15Al涂层。形貌观察结果表明，5083铝合金涂层的腐蚀产物呈致密块状，Cl^-无明显渗入；而Zn15Al涂层的腐蚀产物呈疏松的细针状，盐雾腐蚀10 d后有Cl^-沉积在腐蚀产物层中并逐渐渗入至涂层基体。5083铝合金涂层的腐蚀产物主要为Al(OH)₃,Zn15Al涂层腐蚀产物主要由Zn(OH)₂和Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O组成。结合溶度积常数Ksp和过饱和度的理论计算，Al(OH)₃沉积所需Al³⁺浓度更低、沉积速度更快，因此5083铝合金涂层更倾向于形成致密的腐蚀产物层...     

冷涂锌涂层的防腐蚀性能

采用特殊有机树脂为基体,超细锌粉为防腐蚀填料,配制成干膜锌粉含量高达96%的冷涂锌涂料。通过2 500h中性盐雾试验及电化学试验,采用扫描电镜(SEM)观察并分析了涂层的防腐蚀性能。结果表明,该涂层防腐蚀性能优异。     

原位微锻造冷喷涂制备高致密铝基涂层及耐腐蚀性能

目的提出一种基于原位微锻造冷喷涂制备高致密度金属沉积体的新方法,旨在为镁合金腐蚀防护提供一种低成本的涂层制备方法。方法通过在Al喷涂粉末中混入20%～60%(体积分数)的大粒径喷丸颗粒,借助其在喷涂过程中对已沉积Al涂层的原位微锻造效应,实现Al涂层制备中的实时致密化,研究了原位微锻造强度对涂层显微组织及耐腐蚀性能的影响规律。采用SEM分析了涂层的显微结构,采用电化学测试及长期浸泡试验测试了涂层的耐腐蚀性能。结果随着微锻造强度的提高,金属沉积体的致密度逐渐增加,当混合粉末中的喷丸颗粒含量高于40%时,可获得孔隙率低于0.3%的高致密度Al涂层。电化学测试及长达1000 h的Na Cl溶液浸泡腐蚀结果显示,高致密度Al涂层包覆后的镁合金表现出与冶金块材铝相当的耐腐蚀性能,比无保护镁合金腐蚀速率降低两个数量级以上;在1000h的盐雾腐蚀后,涂层与基材界面无腐蚀产物生成,表明涂层可完全对腐蚀介质进行物理隔绝。同时,致密铝涂层表面形成了微米级的钝化膜,可进一步提高耐腐蚀性能。结论通过原位微锻造辅助冷喷涂技术,可在较低的气体温度和气体压力条件下在镁合金表面获得完全致密的Al腐蚀防护涂层。该技术还有望用于诸如高导热、高导电涂层的制备,金属构件修复及增材制造等其他对金属沉积体有致密度要求的领域。     

气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响

目的研究气体温度对冷喷涂7075铝合金涂层性能的影响,以期为制备高性能涂层提供重要参考。方法利用冷喷涂技术,在较高的工作气体压力(5 MPa)下,通过改变工作气体温度(450、500、550、600℃),采用氮气在纯铝基体上制备了大厚度7075铝合金涂层。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)对涂层组织结构及孔隙率进行了分析测定,用维氏显微硬度法测定涂层硬度,通过拉伸实验测定涂层结合强度,研究了冷喷涂工作气体温度对7075铝合金涂层组织及沉积特性的影响。结果工作气体温度在450～550℃范围时,对涂层组织及力学性能影响有限。当工作气体温度为450℃时,涂层孔隙率为0.14%,显微硬度为117.8HV0.1,结合强度超过55.3 MPa。但过高的工作气体温度并不利于冷喷涂7075铝合金涂层的制备,当喷涂气体温度达到600℃时,涂层孔隙率升高到4.2%。结论仅采用廉价的氮气即可制备高致密度和高结合强度的冷喷涂7075涂层,当主气温度在450～550℃区间时,涂层微观组织和性能随气体温度变化不大,而过高的工作气体温度(600℃)并不利于冷喷涂7075涂层相关性能的提升。     

不锈钢表面冷喷涂铜涂层组织和性能研究

采用冷喷涂技术在不锈钢表面喷涂纯铜涂层;涂层的断面形貌和硬度分别通过光学金相显微镜观察和显微硬度计测试,同时研究了涂层的结合机理.结果表明,粉末在沉积过程中存在低速粒子,部分低速粒子沿原路径反弹后影响其他粒子的沉积;纯铜涂层与基体的结合为机械结合;涂层内部兼有部分冶金结合;涂层的硬度分布较均匀,且高于纯铜的硬度.     

退火工艺对Ni／Al复合涂层的组织和力学性能的影响

Ni/Al复合涂层经200℃以上温度退火后,可在Ni层和Al层的交界处形成Al3Ni和Al3Ni2两个稳定相以及Al9Ni2亚稳相。随着退火温度的升高,复合涂层中Ni和Al晶粒的长大使得涂层的强度和硬度降低。摩擦系数从退火前的0.36减小为退火后的0.27,涂层摩擦性能改善的主要原因是由于金属间化合物相的产生。     

CHT‘2001北京国际热处理展览会技术报告会日程通知

介绍了一种用射频磁控溅射方法制备Ni/Al复合涂层的新工艺,该涂层由30层平均厚度为900nm的Ni层和200nm的Al层交替组合而成,厚约15μm.试验结果表明,由于层间距离较小,而使相界面增加,位错不易滑动,塑变抗力提高;而且该复合涂层能在Ni层和Al层间形成亚稳相(Al9Ni2),层间化合物相的存在,可使涂层的强度、硬度较大幅度地提高.     

发光复合冷喷涂层的组织结构及发光性能研究

目的 在45#钢表面制备可高效快捷监测涂层摩擦磨损状况的耐磨自敏涂层（Cu-14A1-X/ SrAl2O4:Eu2+,Dy3+）。方法 用冷喷涂方法,在45#钢基体表面制备含不同体积分数的铝酸锶与高铝青铜粉末的复合发光涂层。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和荧光分光光度计,分析了荧光粉比例对自敏复合发光涂层的相组成、发光性能、表面及截面形貌的影响。结果 复合涂层的物相与原始粉末基本相同。随着涂层粉体中铝酸锶磷光粉体积分数的增加,相同工艺下制备的涂层厚度逐渐增大。三种涂层与基体的结合强度随着铝酸锶粉末颗粒所占的比重增大,呈现出先增大后略微降低的趋势。同时,随着磷光粉体积分数的改变,铝酸锶颗粒在复合涂层表面的沉积率最大为13.6%,且沉积率变化的趋势逐渐减小,相应地,涂层的发光强度也降低。结论 高铝青铜与铝酸锶粉末配比为7∶3时,涂层发射光谱符合4f65d1→4d7的宽带发射,在受到激发后,均发出耀眼的黄绿色光,具有很好的指示效果,且铝酸锶粒子对涂层起钉扎作用,沉积好,结合强度高。     

Ni含量对CrNiN涂层结构与性能的影响

目的研究Ni元素在CrNiN涂层中的存在形式,阐明Ni含量对CrNiN涂层的微观结构、力学性能和耐腐蚀性能的影响。方法采用磁控溅射技术,在控制Cr靶功率不变的条件下,通过改变NiCr靶电流制备3种不同Ni含量的CrNiN涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、聚焦离子束显微镜（FIB）、透射电子显微镜（TEM）、纳米压痕仪、电化学工作站等测试方法表征涂层的成分、组织结构、力学性能和耐腐蚀性能。结果当NiCr靶电流由0.5A增加到1.0A时,CrNiN涂层中的Ni含量（均用原子数分数表示）由6.84%增加到13.36%,CrNiN涂层具有明显的（200）择优取向。CrNiN涂层主要由CrN相组成,存在少量的Cr2N相和Ni金属相。随着Ni含量的增加,CrNiN涂层的硬度先增大后减小,当Ni含量为8.57%时,CrNiN涂层的硬度相对于CrN涂层提高了36%,达到了（16.9±0.7）GPa,韧性和抗塑性变形能力也明显提高;CrNiN涂层的腐蚀电流密度逐渐减小,耐腐蚀性增强。当Ni含量为13.63%时,涂层的自腐蚀电位为-0.096V,腐蚀电...     

冷喷涂TC4涂层临界沉积速度计算及制备涂层性能研究

目的研究冷喷涂TC4涂层的临界沉积速度及粒子温度对临界沉积速度的影响规律,并研究气体压强对沉积涂层性能的影响规律。方法理论研究上,采用有限元LS-DYNA软件中的Johnson-Cook塑性模型,选取3D164计算单元建立模型,研究粒子在不同温度和不同速度下碰撞基体后的形貌特征,确定粒子沉积临界速度。试验研究上,采用N_2作为冷喷涂驱动气体,在TC4合金上制备TC4涂层,然后采用SEM、Image J图像分析软件、硬度计等分析已沉积涂层的孔隙率和硬度等性能。结果 25、400、500、600℃温度下,计算表明10μm的TC4合金粒子在TC4基板上的临界沉积速度分别为730、465、392、361 m/s,即随粒子温度升高,粒子临界沉积速度降低,粒子沉积成涂层更容易。采用冷喷涂工艺在TC4基板上沉积TC4涂层,在N_2温度600℃、气体压力3 MPa的条件下,制备的TC4涂层厚度约1000μm,与TC4钛合金基体结合紧密,涂层孔隙率约为6.46%。结论气体温度升高,粒子临界沉积速度降低;气体压强变大,制备的涂层厚度就大且更加致密。     

工艺参数对高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织结构的影响

用高速电弧喷涂制备Al/1Cr13复合涂层,采用3因素3水平正交试验法系统研究了电弧电流、电弧电压和喷涂距离对复合涂层的组织结构、孔隙率和氧含量的影响规律。采用扫描电镜对复合涂层的显微组织和孔隙率进行表征,采用氧氮含量分析仪测得涂层的氧含量。结果表明,在第9组喷涂参数即电弧电流为240A,电压为32V,喷涂距离为150mm的条件下制备的高速电弧喷涂Al/1Cr13复合涂层组织较致密,Al和1Cr13涂层的孔隙率最低分别为1.6%和2.2%。Al涂层氧含量显著低于1Cr13涂层,最低约为2%。     

等离子喷涂参数对Ta／W／Sn复合涂层组织性能的影响

采用等离子喷涂方法在LY12铝上制备了Ta/W/Sn复合涂层。研究了各种工艺参数对涂层材料熔化程度和沉积效率的影响。采用扫描电子显微镜观察了复合涂层的表面及界面，精密机械天平称量涂层的增重，力学拉伸机测量涂层的抗拉结合强度，能谱和化学方法分析涂层的化学成分。结果表明，等离子喷涂工艺可以制作组织致密，厚度均匀的Ta/W/Sn复合涂层；喷涂功率和送粉速率对材料的熔化状态影响较大，在特定喷距范围内喷距的影响则较小。