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采用超音速火焰喷涂技术在不同氧气流量条件下制备3种TiB2-40Co涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能.结果表明,3种TiB2-40Co涂层具有叠层状结构,No.1涂层最为致密,其孔隙率仅为0.286%;涂层的主要物相为TiB2和Co;显微硬度值分别为697±60 HV0.3、523±86 HV0.3和648±38 HV0.3;No.1涂层具有最好的抗热震性能;经过120 h熔融铝硅腐蚀后发现,3种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,其中No.1涂层试样耐腐蚀性能最好. 相似文献
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为了制备耐热震和耐熔融金属腐蚀的金属陶瓷材料,通过机械合金化技术制备TiB2硬质相增强Ni基金属陶瓷粉末,将其超音速火焰喷涂在Q235钢表面制成TiB2-40Ni35A金属陶瓷涂层,并对其形貌、物相、孔隙率、结合强度、硬度、耐热震及耐熔融Al-12.07%Si腐蚀性能进行研究。结果表明:涂层组织致密、孔隙率仅为0.281%,物相主要为TiB2和Ni;涂层的结合强度为64 MPa,硬度为(446.7±85.6)HV3 N;经过60次热震后,涂层中未发现明显的裂纹;经过60 h熔融Al-12.07%Si腐蚀后,涂层中未发现明显裂纹,仍与基体结合良好。 相似文献
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利用超音速火焰喷涂技术在45号钢基体上制备了2种TiC-TiB2增强Ni基涂层,研究了涂层的组织和性能并与Ni60涂层进行对比分析.结果表明,含Ti-B4C自反应组元粉末的喷涂火焰呈明亮的白炽状态,火焰温度明显高于喷涂Ni60粉末的火焰温度,TiC-TiB2陶瓷增强Ni基涂层的显微硬度和耐滑动磨损性能明显优于Ni60涂层.Ti-B4C-Ni团聚态粉末形成的涂层中陶瓷相均匀分布在金属基体中,颗粒细小,在摩擦过程中不易脱落,有效提高了片层强度和硬度,增强了涂层的耐磨性.而Ti-B4C团聚态粉与Ni60机械混合粉末形成的涂层中出现了明显的金属相与陶瓷相的偏聚现象,使得涂层的结合性和耐磨性略有降低. 相似文献
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采用JP8000型超音速火焰喷涂设备(HVOF)在45钢基体上制备了不同Cr_3C_2含量的镍基合金涂层,利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜及能谱仪等仪器对涂层组织进行分析,并测定其硬度;采用CFT-Ⅰ型材料表面性能综合测试仪进行摩擦磨损实验,分别测量在50℃、100℃、150℃、200℃、250℃、300℃温度条件下各涂层的摩擦系数及磨损量。结果表明:当摩擦磨损温度在250℃以下时,镍基合金涂层的摩擦系数和磨损量由于氧化物薄膜的产生,呈现出随温度升高而下降的趋势,而温度达到250℃及以上时产生了严重的粘着磨损,磨损性能随之降低;在镍基合金中添加一定量的Cr_3C_2,可生成Cr_7C_3、CrB等多种硬质相,对涂层起到强化作用,改善了涂层在热态条件下的耐磨损性能;镍基合金中Cr_3C_2的添加量在37.5%左右时,涂层的综合性能优良。 相似文献
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采用超音速火焰喷涂技术方法制备三种镍基涂层,并研究了涂层的显微组织和性能。结果表明:使用烧结粉末Ni60制备的涂层结合强度、显微硬度均高于包覆粉末Ni包C、Ni包MoS2制备的涂层,Ni包C涂层中产生大量的气体并含有许多的未熔软质相,使得其结合强度、显微硬度最4g;镍在涂层中起粘结作用,镍含量的增加能显著提高涂层的结合强度和显微硬度;涂层中的MoS2和C相明显降低涂层的摩擦系数。 相似文献
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WC-Co,NiCr-Cr3C2喷涂层耐冲蚀、耐磨性优良,但耐盐酸腐蚀报道较少.为此,采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺制备了WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层,测定了涂层的孔隙率和结合强度,用XRD分析了涂层腐蚀前后的相结构及在1 mol/L HCl溶液中浸泡涂层材料的失重情况,分析了涂层的均匀腐蚀机理.结果表明:WC-Co和Cr3C2-NiCr涂层组织较为致密,孔隙率分别为2.67%,4.39%,结合强度分别为49.576,41.023 MPa.Cr3Cr2-NiCr涂层中相结构复杂,涂层中Cr3C2少量分解且含有非晶相;经1 mol/L HCl溶液浸泡后WC-Co涂层和Cr3C2-NiCr涂层失重较少.涂层的腐蚀机理为选择性腐蚀.缺陷越少涂层的耐蚀性越好,减少涂层中的孔隙、显微裂纹和夹杂等缺陷是提高涂层耐蚀性的关键. 相似文献
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以机械合金化工艺制备的TiB2-40Ni和TiB2-50Ni粉末为原料,利用超音速火焰喷涂沉积不同TiB2-Ni涂层,采用扫描电镜、X射线衍射仪研究了涂层的组织和相结构,运用压痕法测定了涂层的显微硬度,通过水淬法测试涂层的抗热震性能,并研究涂层的耐熔融铝硅腐蚀性能。结果表明,TiB2-40Ni和TiB2-50Ni涂层致密,孔隙率分别为1.25%和0.12%;涂层的主要物相为TiB2和Ni;显微硬度值分别为(643.5±56.8)HV0.3与(597.9±36.1)HV0.3;涂层均具有较好的抗热震性能,其中以TiB2-50Ni涂层最佳;经过120h熔融铝硅腐蚀后发现,两种涂层均具有良好的抗熔融铝硅腐蚀性能,TiB2-50Ni涂层试样具有最好的耐腐蚀性能。 相似文献
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采用等离子熔覆技术,以Fe55、Ti、B4C混合粉末为原料,在Q235低碳钢表面获得了TiB2-TiC/Fe复合涂层,并分析了涂层的物相组成、组织结构,测试了显微硬度和摩擦磨损性能,探讨了其磨损机制。TiB2-TiC/Fe复合涂层的主要物相为TiB2、TiC、α-Fe,其中TiB2呈多边形和矩形,TiC则呈不规则块状;随着原始粉末中Ti、B4C含量的增加,TiB2、TiC尺寸逐渐增大,TiB2-TiC/Fe涂层与基体之间结合紧密,呈冶金结合;随着TiB2-TiC/Fe复合涂层陶瓷相含量的增加,涂层硬度和耐磨性显著提高,当陶瓷相含量增加到一定程度(35wt%)时,涂层耐磨性能有所降低,TiB2-TiC/Fe复合涂层的磨损方式主要是磨粒磨损和剥层磨损。Ti+B4C陶瓷相含量为30wt%的等离子熔覆涂层耐磨性能较好,约为Q235钢基体的7倍,当Ti+B4C含量持续增加时,TiB2、TiC尺寸增大、缺陷增多,最终使TiB2-TiC/Fe复合涂层耐磨性降低。 相似文献
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采用放电等离子烧结技术,以Ni、Ti、B4C混合粉末为原料制备Ni/TiB2-TiC复合材料,分析了Ni含量对复合材料的物相组成、组织结构、硬度和耐磨性的影响。结果表明:Ni/TiB2-TiC复合材料主要物相为γ-Ni、TiB2和TiC,其中TiB2呈矩形条状和多边形状,TiC则呈现不规则块状;随着原始粉末中Ni含量的增加,TiB2和TiC陶瓷相尺寸减小,其在Ni粘结相中的分布呈现出均匀化的趋势,复合材料更加致密。Ni含量显著影响Ni/TiB2-TiC复合材料的耐磨性和磨损机制,Ni含量较低时(20wt%和30wt%),复合材料摩擦系数(COF)较大且存在明显的波动,出现严重的疲劳磨损;随着Ni量的增加(40wt%),材料的COF降低且趋于平稳,表现为微切削磨损;当Ni含量持续增加时(50wt%),由于局部Ni的聚集导致粘着磨损产生,COF有所上升,耐磨性反而下降。 相似文献
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高速电弧喷涂FeAlNbB非晶纳米晶涂层的组织与性能 总被引:2,自引:0,他引:2
为了提高钢铁材料的耐磨性和硬度,利用高速电弧喷涂技术在45钢基体上制备了FeAlNbB非晶纳米晶涂层.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDAX),透射电镜(TEM)和X射线衍射仪等设备对涂层的组织结构和相组成进行了分析,研究了非晶纳米晶的形成机制.实验结果表明:FeAlNbB非晶纳米晶涂层是非晶相、α-Fe、FeAl纳米晶和Fe3Al微晶共存的多相组织,涂层中非晶相含量约36.2%,纳米晶尺寸约14.1 nm;涂层组织均匀,结构致密,平均孔隙率约2.3%;非晶纳米晶涂层具有较高的硬度,其耐磨性是相同实验条件下制备的3Cr13涂层的2.2倍. 相似文献
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通过常温超声波辅助化学镀方法制备Ni包覆Cr3C2陶瓷粉体,以其作为增强相的粉芯材料通过高速电弧喷涂制备FeNiCr/Ni包覆Cr3C2涂层.采用光学显微分析、场发射扫描电镜分析(FE-SEM)、能谱分析(EDS)以及显微硬度测试方法,研究Ni包覆Cr3C2陶瓷粉体对涂层组织结构及性能的影响.试验结果表明:Ni包覆Cr3C2陶瓷粉体能改善涂层中各相之间的结合状态,显著减少涂层的氧化物和孔隙率,并提高涂层与基体的结合强度、抗热震性和抗高温冲蚀性能. 相似文献
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采用室温磁控溅射技术成功地在钢(Cr12MoV)基材表面制备出TiB2/SiC双层薄膜及掺碳TiB2(TiB2-C)/SiC双层薄膜,SiC薄膜为中间层。研究了掺碳对TiB2薄膜组织结构和摩擦磨损性能的影响。结果表明:SiC薄膜与基材和TiB2,TiB2-C薄膜间都具有明显且呈梯度的元素扩散;掺入的C以sp3C-C和sp2C-C形式存在,即以类金刚石形式存在;与钢球(直径为4 mm)对摩、干摩擦条件下,TiB2薄膜和TiB2-C薄膜的磨损速率在105mm3/(m.N)级,掺C明显降低了薄膜的摩擦系数(从0.82降低到0.45,5 min)和对对摩件(钢)的元素转移。分析表明,摩擦磨损性能的提高主要是TiB2-C薄膜中的C起到了固体润滑作用所致。 相似文献
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Superhard titanium diboride (TiB2) coatings (Hv> 40 GPa) were deposited in Ar atmosphere from stoichiometric TiB2 target using an unbalanced direct current (d. c.) magnetron. Polished Si (0 0 1), stainless steel, high-speed steel (HSS) and tungsten carbide (WC) substrates were used for deposition. The influence of negative substrate bias, Us, and substrate temperature, Ts, on mechanical properties of TiB2 coatings was studied. X-ray diffraction (XRD) analysis showed hexagonal TiB2 structure with (0 0 01) preferred orientation. The texture of TiB2 coatings was dependent upon the ion bombardment (Us increased from 0 to −300 V) and the substrate heating (Ts increased from room temperature (RT) to 700 °C). All TiB2 coatings were measured using microhardness tester Fischerscope H100 equipped with Vickers and Berkovich diamond indenters and exhibited high values of hardness Hv up to 34 GPa, effective Young's modulus E*=E/(1-ν) ranging from 450 to 600 GPa; here E and ν are the Young's modulus and Poisson's ratio, respectively, and elastic recovery We≈80%. TiB2 coating with a maximum hardness Hv≈73 GPa and E*≈580 GPa was sputtered at Us=−200 V and Ts=RT. Macrostresses of coatings σ were measured by an optical wafer curvature technique and evaluated by Stoney equation. All TiB2 coatings exhibited compressive macrostresses. 相似文献