等离子喷涂FeCrMoSnPBSiC非晶合金涂层的结构和性能

 将软磁非晶合金FeCrMoSnPBSiC粉末作为喷涂材料,用大气等离子喷涂法在Q235钢板表面制备非晶态合金涂层。结果表明,该非晶态合金涂层组织致密均匀,具有较高的硬度,平均显微硬度为HV01 644,涂层与基材结合强度超过25 MPa,而且涂层具有较高的热稳定性和较好的耐腐蚀性能,起始晶化温度约516 ℃,在5%NaCl溶液中具有钝化作用。     

Fe基和Al基非晶涂层制备及耐蚀性能研究

为制备性能良好的耐腐蚀涂层,用气雾化方法制备Fe基和Al基两种非晶粉末,然后采用冷喷涂工艺(CS)和大气等离子喷涂工艺(APS)分别制备非晶涂层,并利用扫描电镜(SEM), X射线衍射仪(XRD)和电化学等方法研究两种非晶涂层微观形貌、相组成和耐腐蚀性等性能。实验表明:采用冷喷涂方法制备非晶涂层非常困难,而采用大气等离子喷涂工艺制备涂层容易。因此本研究主要内容是大气等离子喷涂制备非晶涂层及涂层的耐腐蚀性能。对Fe基非晶材料而言,大功率制备的涂层耐腐蚀性能较小功率制备的好,但寿命差别不明显。最终获得7075铝合金、 Fe基和Al基非晶涂层耐3.5%(质量分数)盐水浸泡寿命分别约为1236, 1658和2147 h。从Fe基和Al基非晶材料角度看,尽管Fe基采用几种优化工艺制备,但Fe基非晶涂层耐腐蚀性能依然较Al基非晶差。相对来说,采用大气等离子喷涂工艺制备Al基非晶涂层耐腐性能较好,可对铝合金表面进行腐蚀防护,在航空、航海领域具有广阔的用途。     

不同热处理条件下Fe非晶涂层组织和硬度变化

用Fe基非晶粉末作为喷涂材料,利用一种新型的活性燃烧高速燃气喷涂技术(AC-HVAF)在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了一种高非晶含量的Fe基非晶涂层,采用不同的热处理工艺来使喷涂的非晶涂层晶化,利用DSC分析来测定热处理后涂层中非晶和结晶形成的纳米晶之间的比例,用XRD观察涂层的晶体结构,场发射扫描电镜观察热处理后涂层的晶化状态,显微硬度仪测试涂层的显微硬度。试验结果表明:随着温度的升高涂层的晶化程度不断的增加,析出尺寸约为二十几纳米左右的纳米晶组织。在600～610℃热处理时,涂层晶化析出Cr_(15.58)Fe_(7.42)C_6相和Fe_7C_3相,而在615～630℃时,则主要为Fe_(23)(C,B)6相、Fe_(23)B_6相、Fe_(-)Cr相和原有的Fe_7C_3相。而随着温度的升高,涂层的显微硬度呈非线性的变化趋势。     

热处理对等离子喷涂Ni基非晶/晶态涂层性能的影响

应用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）研究了等离子喷涂NiCrBSi非晶／晶态复合涂层的微观组织及晶化行为，并探讨了热处理对涂层结合强度和显微硬度统计分布的影响。结果表明：喷涂态涂层为典型的层状结构，含有两类不同的层片。涂层中非晶相的晶化过程分两步进行，析晶温度范围分别为497～560℃和590～660℃。在200～400℃热处理1h，涂层与基底结合强度提高，400℃时达最大值47．3±4．7MPa；500～700℃热处理1h，结合强度变差，随温度升高而下降。喷涂态和200～400℃热处理涂层的显微硬度Weibull分布为双模态分布，揭示了层片的双态性；由于非晶相析晶，涂层500～700℃热处理后变为单模态分布。综合分析热处理对结合强度和显微硬度的影响程度表明，500℃热处理1h，涂层的综合性能较优。     

脉冲频率对激光熔覆FeCoCrMoCBY涂层组织与性能的影响

通过脉冲激光熔覆技术在低碳钢表面上制备高致密铁基非晶合金涂层,研究了不同脉冲频率对涂层组织与性能的影响。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪、电化学工作站等测试方法分别分析了涂层成形、组织特征、显微硬度与耐腐蚀性能。研究结果表明,涂层主要由非晶组成,随脉冲频率降低,涂层厚度减小,稀释率降低,非晶化程度升高;当脉冲频率为1.0 Hz时,涂层稀释率显著降低50%,且未析出明显结晶相。随脉冲频率降低,熔合区宽度减小,柱状晶沿外延生长趋势变小,涂层显微硬度表现为先增加后减小,耐腐蚀性能先明显增强后减弱,且在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能明显优于316L不锈钢。当脉冲频率为1.0 Hz时,涂层结构致密,平均显微硬度最高,达HV 1315,约为基材的9倍,涂层自腐蚀电流密度及钝化电流密度最低,分别为1.81×10~(-8),7.10×10~(-7)A·cm~(-2),耐蚀性能表现最强。     

导电辊用铁基非晶及纳米晶涂层在NaOH,H2SO4 和NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用FeCrMnMoWBCSi的母合金,通过铜模吸铸法,气雾化方法制备非晶合金粉末,然后用超音速火焰喷涂制作涂层;分别采用不同温度320 ℃、480 ℃与650 ℃在箱式电阻炉内对3组试样进行退火处理制备纳米晶涂层,非晶和纳米晶双物相涂层;SEM电镜观察非晶合金粉末尺寸及形状;经X射线衍射和电化学测试非晶及纳米晶涂层等手段,考察了铁基非晶及纳米晶涂层在NaOH,H₂SO₄和NaCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明:导电辊采用铁基HVOF喷涂作为外保护层时,在NaOH碱液采用经非晶退火后的纳米晶为佳,在H₂SO₄和NaCl溶液中使用时,外保护层可为纳米晶,或为非晶和纳米晶双物相状态皆可.      

工艺参数对超音速火焰喷涂Fe基非晶涂层性能的影响

Fe基非晶涂层具有优异的耐磨、耐蚀性能,以及较高的性价比,适合在表面防护涂层领域广泛应用。本文通过正交试验研究了煤油流量、氧气流量、送粉速率、喷涂距离对超音速火焰喷涂制备的Fe基非晶涂层的孔隙率、硬度、耐磨性能的影响。采用图像法、显微硬度计和摩擦磨损试验机分别对Fe基非晶涂层的孔隙率、硬度、耐磨性能进行了表征。采用X射线衍射仪和扫描电镜分别对涂层的相组成和显微结构进行了表征。通过极差分析法分析得出以涂层孔隙率最低为目标的优化制备工艺,最佳喷涂工艺参数为:煤油流量0.41 L/min,氧气流量830 L/min,喷涂距离430 mm,送粉速率40 g/min。结果表明:送粉速率和氧气流量对涂层孔隙率影响较大,进而影响涂层的硬度及耐磨性能。孔隙率随着氧气流量和送粉速率的增加而增加,随着煤油流量和喷涂距离的增加而降低。制备的Fe基非晶涂层硬度达到1158.9HV0.2,孔隙率为1.22%,磨损实验的质量损失量只有316L不锈钢的一半。     

WC粒度对超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层耐腐蚀性能的影响

采用制粒?高温快速烧结法制备两种分别含亚微米级和微米级WC粒径的WC-10Co-4Cr喷涂粉末,并用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在45#钢基体上制备涂层;利用扫描电子显微镜和电化学工作站分别对涂层的显微形貌及耐腐蚀性能进行分析检测,探讨WC粒度对涂层耐腐蚀性能的影响和涂层的电化学腐蚀机理。研究结果表明：两种涂层组织致密,界面结合良好;含亚微米级WC粒径的涂层具有相对较低的孔隙率,使其涂层的耐腐蚀性能优于含微米级WC粒径的涂层。在3.5%NaCl溶液中涂层的硬质相WC和粘结相Co发生电偶腐蚀,且低电位的Co相优先腐蚀,导致WC颗粒脱落,出现凹坑及点蚀现象。     

钛涂层的显微结构和电化学腐蚀性能研究

采用常规的超音速火焰喷涂和改进的低温超音速火焰喷涂工艺制备钛涂层,对涂层的显微组织、相组成、氧含量以及耐腐蚀性能进行研究.实验结果表明：常规的超音速火焰喷涂制备的钛涂层中有较多的TiO相,涂层内部有显微裂纹产生;而低温超音速火焰喷涂制备的钛涂层,组织均匀致密,没有显微裂纹和氧化物.与常规超音速火焰喷涂钛涂层相比,低温超音速火焰喷涂制备的钛涂层氧含量较低,耐腐蚀性能较好.     

含W元素与含P元素铁基非晶合金涂层耐蚀性能的对比研究

本文采用两种Fe基非晶合金粉末,通过大气等离子喷涂工艺制备非晶涂层。其中一种含有10％P元素（编号Fe-P）,另一种含有10％W元素（编号Fe-W）,且二者其他化学成分相同。通过电化学工作站对涂层分别在酸、碱、盐腐蚀介质中的耐蚀性能进行了研究。研究表明,Fe-W与Fe-P涂层在1mol／LH2S04溶液中的耐蚀性能相当,而在10％NaOH溶液中Fe-W涂层的自腐蚀电位提高了135mV;在3．5％NaCl溶液中Fe-W涂层的自腐蚀电位提高了358mV,并且产生了耐氯离子腐蚀的钝化膜,耐腐蚀能力优于Fe-P涂层。