超音速等离子喷涂Al_2O_3-3%TiO_2涂层的耐磨性能研究

采用超音速等离子喷涂技术制备Al2O3-3%Ti O2涂层,通过单变量实验研究喷涂电流、喷距等工艺参数和不同磨粒磨损条件对涂层磨损质量损失的影响,并与大气等离子喷涂工艺进行对比。结果表明:超音速等离子喷涂制备的Al2O3-3%Ti O2涂层致密,孔隙率小,微裂纹很少且短;涂层组织随喷涂电流的增加更加均匀,表现出磨损质量损失减小,即相对较大电流制备的涂层表现出更好的耐磨性;喷距对涂层磨损率影响不明显;摩擦正压力和磨粒粒度都影响涂层的耐磨性能,粒度影响更显著。相比大气等离子喷涂,超音速等离子喷涂AT3涂层的显微硬度提高50%,在相同工况磨损条件下,耐磨性能为大气等离子喷涂的2~3倍。     

超音速等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的微观组织及其耐磨性能

采用超音速等离子喷涂技术在纯铜基体上制备Cr2O3-Ni-5%A(l质量分数)陶瓷涂层。利用XRD、SEM、激光共聚焦显微镜(LSCM)、显微硬度仪对涂层进行表征与分析,通过Image-pro Plus图形软件计算涂层的孔隙率,并通过摩擦磨损试验评价涂层的耐磨性能。结果表明:除了喷涂过程中出现了少量铬的氧化外,起始粉末和涂层的物相没有发生变化;陶瓷涂层表面呈双态组织,其表面粗糙度(Ra)为4.763μm;涂层断口形貌为典型的片层状组织,在涂层的抛光截面上可见紧密的富铬带均匀分布;Cr2O3涂层的孔隙率为1.2%,显微硬度为1 640HV0.3;涂层在室温下的摩擦因数约为0.4,其磨损机制为磨粒磨损。     

基于正交试验法的超音速等离子喷涂钼涂层组织及性能研究

为了探索电磁轨道炮轨道材料45CrNiMoVA钢表面耐磨强化的可能,运用超音速等离子喷涂技术在45CrNiMoVA钢表面制备了钼涂层,结合正交试验法对喷涂参数进行了优化,研究了喷涂参数对涂层性能的影响规律、综合性能最佳时涂层的组织和性能。结果表明：喷涂电压115 V、喷涂电流380 A、氩气流量130 L/min、喷涂距离100 mm时涂层具有最佳综合性能,其导电率为6.01% IACS,表观孔隙率低至0.12%,显微硬度及内聚强度分别高达482.3HV_0.1和52.1 MPa;涂层在轻载荷低频率（5 N、5 Hz）下的磨损率略低于基体,但在重载荷高频率（20 N、20 Hz）下的磨损率仅为基体50%左右,表现出良好的耐磨性能,其磨损机理均为粘着磨损和氧化磨损。     

等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的结构与组织特征

用 X射线衍射、扫描电镜等研究了等离子喷涂 Al2 O3 陶瓷涂层的相结构、相组成及其组织特征。金属粘结层与陶瓷涂层均呈层状结构 ,陶瓷涂层致密性较差、易出现微裂纹 ,金属粘结层相对致密、一般无裂纹。陶瓷涂层以亚稳相γ- Al2 O3为主要相 ,同时存在α- Al2 O3。另外 ,涂层设计对涂层硬度有一定影响     

等离子喷涂ZrO2复合涂层的热膨胀性能研究

研究了等离子喷涂方法制备Al/Ni-ZrO2系涂层的热膨胀性能,测试了各种ZrO2含量的复合涂层在不同温度范围下的线膨胀系数,发现当涂层陶瓷含量超过一定值,在高于700℃时发生反常热膨胀现象。分析了ZrO2相变和涂层金属氧化对膨胀的影响,提出了涂层内微裂纹的发展造成异常膨胀的机制,并建立了与之相适用的涂层微观结构模型。     

等离子喷涂Al_2O_3+13wt%TiO_2陶瓷涂层的金属/陶瓷界面

用透射电镜研究了等离子喷涂Ａｌ２Ｏ３＋１３ｗｔ％ＴｉＯ２陶瓷涂层体系中ＮｉＣｒＡｌ粘结层与基材金属的界面及其与陶瓷涂层的界面特征。结果表明，这两种界面的结构是相似的，界面有一定的厚度，但不均匀，并由非晶、微晶以及纳米晶等多种组织和多种相复合组成     

低温超音速火焰喷涂铜涂层性能研究

在多功能超音速火焰喷涂的基础上,通过液料送粉器和氮气对喷涂焰流进行降温,实现低温超音速火焰喷涂制备了铜涂层,并进行了涂层X射线衍射、SEM形貌分析、能谱分析、结构分析和涂层导电性能研究。结果表明,涂层没有相变,结构稳定、致密性好、导电性能优良,体积电阻率达到7.6875×10-10Ω·m。     

稀土对等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层组织及耐蚀性能的影响

针对氧化铝涂层的层状结构和多孔性特点,通过控制喷涂粉末的成分来实现改变涂层组织结构和提高耐蚀性。结果表明,在喷涂粉末中添加适量的稀土不仅可以改变涂层显微组织、减少和消除层状结构,而且显著提高涂层的耐蚀性     

等离子喷涂 ZrO2基纳米涂层研究进展

ZrO2基纳米涂层具有低的气孔率、高的硬度和结合强度值,具有较低的热导率和较好的抗热冲击能力,且工艺成本低于电子束物理气相沉积,具有良好的应用前景;综述了近年来国内外纳米 ZrO2基陶瓷涂层的制备工艺方法,主要包括纳米粉体等离子喷涂工艺、液相等离子喷涂工艺以及等离子喷涂－物理气相沉积工艺等,综述了涂层稳定掺杂剂研究现状以及涂层后处理工艺等研究进展,对研究和应用前景进行了展望。     

等离子喷涂ZrO_2热障碍陶瓷涂层

影响等离子喷涂ZrO_2热障碍涂层(TBCs)寿命的主要因素是涂层的热应力,热应力引起TBCs破坏(失效)首先发生在陶瓷层/粘结层界面。在使用过程中,粘结层受氧化或涂层受热腐蚀也同样会引起TBCs破坏。为了进一步提高涂层性能,必须选择合适的涂层成分如改变稳定剂类型、引入添加剂,设计合理的涂层结构,或对涂层进行致密化再处理。文中还从几个方面简述了适量SiO_2添加剂对ZrO_2涂层显微结构,性能的影响以及其热等静压、激光再熔化处理效果。     

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。     

等离子喷涂Al65CU23Fe12涂层的组织与性能研究

采用等离子喷涂方法在AZ31镁合金表面制备一层Al65Cu23Fe12涂层以改善其表面性能。通过OM、XRD及EDS等分析方法,分析了涂层热处理前后的组织及性能。结果表明:等离子喷涂Al65Cu23Fe12涂层组织由Al65Cu20Fe15准晶相和Al(Cu,Fe)相两相组成;经过T4和T6处理后,相组成没有发生变化,T6处理使准晶相含量明显增加,由喷涂态的31.3%(原子分数)提高到40.4%(原子分数);Al65Cu23Fe12涂层的硬度与其准晶含量呈正比,T6态下的准晶含量最多,硬度最大,达到752.8HV0.1,比喷涂态提高了22.2%,远远大于AZ31基体的硬度;涂层的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.22～-0.79V,自腐蚀电流密度=21.5～58.7A/m2)远高于基体的耐腐蚀性(自腐蚀电位=-1.6V,自腐蚀电流密度=135.8～242.7A/m2)。热处理使涂层和基体的耐蚀性能降低。     

等离子喷涂工艺稳定性对Cr2O3涂层结合强度的影响

采用正交设计试验方法试验研究了等离子喷涂工艺参数稳定性对 Cr2 O3涂层结合性的影响。结果表明 ,等离子喷涂电弧电流和涂层厚度对涂层结合性影响较大 ,并且 ,电弧电流和涂层厚度之间存在一定的交互作用 ;涂层内孔隙率是影响涂层结合性的主要原因     

等离子喷涂纳米Al2O3-130%TiO2涂层热学特性研究

采用大气等离子喷涂技术制备常规和纳米Al2O3-13%TiO2涂层,并利用XRD、SEM、TEM对其显微结构进行观察分析。通过热震试验和火焰喷烧试验,研究两种涂层的热冲击性能。结果表明:相同试验条件下纳米Al2O3-13%TiO2涂层的热震失效循环次数明显高于常规涂层,且热震温度越高表现越明显;Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层可以显著提高钢板的抗火焰烧蚀能力,且纳米涂层具有更长抗烧蚀时间。     

LY12合金Ni/Al-Al_2O_3等离子复合涂层组织及性能的研究

本文研究了在LY12铝合金基体上等离子喷涂Ni/Al-Al_2O_3复合涂层的组织特征、绝热性能及耐磨性能。试验结果表朋,(1)涂层的断面均呈现为叠层状结构,其中含有大量微孔;(2)Al_2O_3涂层具有良好的绝热性能,可有效降低基体的受热温度,防止基体在高温下的失效;(3)Al_2O_3涂层的表面硬度大大高于LY12基体,使基体表面耐磨性能显著提高。文中还分析讨论了涂层厚度、工作温度对涂层绝热性能的影响。     

镁合金热喷涂Al_2O_3纳米陶瓷涂层性能研究

采用氧乙炔火焰喷涂技术,在镁合金AZ31B表面制备Al2O3纳米陶瓷涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析复合陶瓷涂层的组成及组织形貌,并对其热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性进行测试。结果表明,热喷涂纳米陶瓷涂层中有AlTi3、Al2TiO5等新相生成,组织更为致密,颗粒熔化程度较高,涂层热震性能、致密性、耐磨性和耐蚀性明显优于热喷涂微米陶瓷涂层。热喷涂纳米陶瓷涂层热震次数可达40次,说明涂层结合强度较高,清漆封孔后,孔隙率为0,致密性和耐蚀性都达到最好。     

镁合金表面冷喷涂316L/WC涂层的制备及摩擦学性能研究

采用冷喷涂工艺在AZ80镁合金表面制备316L和316L/WC-12Co两种涂层,利用SEM分析原始粉末形貌及涂层的显微组织,研究不同冷喷涂气体温度和压力对涂层沉积效率和孔隙率的影响,以及涂层的摩擦磨损性能和磨损机理。结果表明:采用冷喷涂工艺可在AZ80镁合金基体上制备出316L和316L/WC-12Co涂层;冷喷涂气体压力和温度对粉末沉积效率、涂层孔隙率有较大影响,气体压力和温度越高,粉末沉积效率越高,涂层孔隙率越低;冷喷涂316L和316L/WC-12Co涂层都可显著提高镁合金的耐磨性能,由于WC-12Co的加入,冷喷涂316L/WC-12Co涂层表现出更为优异的耐磨性能。     

冷喷涂铁基非晶涂层的组织及摩擦性能研究

采用冷喷涂技术将Fe_87.4Cr_2.5Si_6.8B_2.4C_0.9非晶合金粉末喷涂到6061铝合金基体表面,设计单道次快速扫描喷涂试验,观察非晶合金颗粒的沉积特性,通过调控工艺参数制备非晶合金涂层,用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计及摩擦磨损试验机研究涂层显微组织和力学性能。结果表明:随温度升高,颗粒与基体结合率及变形程度都随之提升;冷喷涂非晶合金涂层致密,平均厚度达538μm,孔隙率仅为0.8%;对6061铝合金基体与非晶合金涂层进行磨损性能测试,其体积损失分别为3.13×10^-4、0.71×10^-4cm³,涂层体积损失约为基体的20%。表明冷喷涂非晶合金涂层可改善铝合金基体表面的耐磨性。     

等离子喷涂高炉风口用Al2O3涂层的组织及性能研究

采用超音速等离子喷涂法在纯铜板上制备氧化铝(Al2O3)涂层试样。利用XRD衍射仪、扫描电镜和图形软件对其微观组织进行表征,采用水淬法测试其抗热震性能。结果表明:Al2O3涂层大部分由γ相组成,断口形貌为柱状晶和一定量的部分熔融颗粒组成,截面组织具有较好完整性,孔隙率为1.1%;试样在950℃经历了均值为36.3次热震循环后其半球顶端出现大面积剥落,但圆柱主体部分完好,因此Al2O3陶瓷涂层具备良好的抗热疲劳性能,超音速等离子喷涂适合于风口套表面涂层的制备。