等离子喷涂耐磨陶瓷涂层的组织研究

为了满足表面冶金强化零件的各项性能要求,本论文主要研究了等离子喷涂Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层的微观组织结构以及涂层的硬度和摩擦磨损等性能。研究表明:Al2O3-13%TiO2涂层具有良好的致密度,结合强度相对较低;而硬度又较大;涂层中有硬质相或颗粒,虽然宏观硬度并不特别高,但具有很高的耐磨性。     

等离子喷涂制备羟基磷灰石复合梯度涂层研究进展

对国内外等离子喷涂羟基磷灰石复合梯度涂层与基体间的结合强度和涂层溶解性的研究现状进行了综述.羟基磷灰石功能梯度涂层不仅可以提高涂层和基体间的结合强度,而且还可以降低涂层在模拟体液中的溶解性.涂层表面的羟基磷灰石涂层具有良好的生物相容性,同时涂层中Ti-6Al-4V或ZrO2、TiO2等氧化物相的存在能够提高涂层的力学性能.指出喷涂后进行热处理是提高等离子喷涂涂层结合强度和涂层结晶度的有效方法.     

等离子喷涂Ni基涂层摩擦学性能研究

为研究和改善Ni基涂层的摩擦学性能,利用大气等离子喷涂法在316不锈钢基体上制备NiCrBSi涂层、质量分数30%WC掺杂的NiCrBSi-30%WC涂层以及质量分数30%WC和15%Mo共同掺杂的NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层,研究涂层的物相结构、组织形貌、显微硬度以及大气环境下涂层与GGr15球对磨时的滑动摩擦磨损性能,并分析涂层的磨损机制。结果表明:WC掺杂、WC和Mo的共同掺杂提高了NiCrBSi涂层的显微硬度;NiCrBSi-30%WC涂层摩擦因数最大,达到0.502 0,NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层次之,NiCrBSi涂层最小,为0.393 8;涂层NiCrBSi-30%WC-15%Mo耐磨性最佳,较NiCrBSi涂层提升25%,NiCrBSi-30%WC次之,而NiCrBSi涂层磨损最为严重。在摩擦过程中,3种涂层上都产生了Fe转移膜,其中NiCrBSi涂层磨损机制主要为磨粒磨损和疲劳剥落,NiCrBSi-30%WC、NiCrBSi-30%WC-15%Mo涂层的磨损机制主要以疲劳剥落为主。     

等离子喷涂碳化钨涂层组织与喷涂条件的关系

将粉末直接输送到低功率等离子喷枪内部阴、阳极之间，携带粉末气体转变为等离子体，在输入电功能1．8－5．6kW条件下，利用低能等离子喷涂铸造－破碎和烧结－破碎两种碳化钨粉末，沉积效率达到80％以上。同时研究了Ar-N2、Ar-H2两种不同等离子气体和不同等离子工艺参数下涂层的组织结构、硬度等的关系。Ar-Z2气体成分对涂层硬度的影响 大于Ar-H2。并且推荐了适合于内送粉低功率等离子喷涂金属碳化钨的工艺。     

碳钢表面等离子喷涂陶瓷涂层的制备及表征

采用不同的喷涂功率,在Q235钢表面喷涂氧化铝涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相照相机和显微硬度计表征不同功率下Al2O3陶瓷涂层的成分、表面和界面形貌、金相组织以及显微硬度.结果表明,等离子喷涂能在碳钢表面形成结构致密的Al2O3陶瓷涂层,其与基体的结合主要以冶金的机械结合为主,硬度较基体有明显提高.XRD分析表明,陶瓷涂层中主要的成分是稳定的γ-Al2O3相,存在少量的α-Al2O3,同时还有极少量的其他多晶相和非晶相.     

等离子喷涂铜铝涂层工艺研究

采用正交实验设计方法研究了等离子喷涂铜铝涂层过程中涂层硬度与等离子喷涂参数之间的响应关系,利用建立的响应公式,通过排列组合,优选出最佳工艺参数,并进行了实验验证。在实验参数区间内：涂层硬度HR15T与氩气流量、氢气流量及电流成正比,与喷涂距离成反比;在最优工艺参数范围下：获得的涂层硬度值分布在HR85～87之间,涂层结合强度≥32 MPa;涂层孔隙率≤3%,涂层最大孔洞尺寸约为8μm,涂层未熔粒子百分数约为3%,最大未熔粒子尺寸约为10μm;涂层试样弯曲170°后,涂层未出现脱落起皮现象。     

三种等离子喷涂涂层的声学显微镜观察

利用扫描声学显微镜（ＳＡＭ）观察了三种不同成分的大气等离子喷涂（ＡＰＳ）涂层磨削加工后的亚表层显微结构,通过分析磨削后亚表层声学显微和抛光后表面扫描电子镜（ＳＥＭ）的观察,并参照涂层断怖的金相照片,证实了声学显微镜的亚表层观测能力,为研究涂层亚表层缺陷及其变化提供了一种新的技术手段,并根据涂层磨削加工后表层的变化情况,比较了三者的抗剪切强度。     

等离子弧喷涂纳微米结构陶瓷涂层相变及显微分析

本文采用两种不同的工艺手段，分别制备了可用于热喷涂的Al2O3-13％TiO2纳米结构喂料，并采用等离子喷涂工艺制备了涂层。采用X-Ray衍射和TEM等分析手段对喂料和涂层进行了分析测试。结果表明，不同的造粒工艺获得的喂料和涂层具有不同的相组成，同时显微结构也有所不同。1300℃下热处理的喂料制备的涂层中包含纳米尺度的晶粒。     

降低等离子喷涂涂层孔隙率的研究进展

等离子喷涂涂层具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异性能,已广泛应用于表面防护领域。孔隙是等离子喷涂涂层的重要结构缺陷,孔隙过多会导致涂层过早脱落失效,缩短其服役寿命,所以孔隙率是评定涂层质量的重要指标。简单介绍了孔隙形成的机理、影响因素以及孔隙对涂层性能的影响,从优化喷涂工艺参数、激光重熔处理、改进喷涂材料等方面对降低等离子喷涂涂层孔隙率的研究现状进行了综述,并对等离子喷涂涂层发展中存在的问题及发展方向进行了总结。     

PTFE基耐磨固体润滑涂层的摩擦学性能

采用黏接固体润滑涂层法,以聚四氟乙烯为润滑剂,利用喷涂方式在试样上制备2种PTFE基固体耐磨涂层,并采用HSR-2M型高速往复式摩擦磨损试验机对其摩擦学性能进行研究。研究结果表明,水性全氟涂层的摩擦因数不稳定且明显高于油性全氟;随着固化条件的改变,涂层的摩擦因数和磨损量也出现不同程度的变化;当采用油性全氟为润滑剂,固化温度为260℃,固化时间为30 min时,PTFE基耐磨涂层的摩擦因数和磨损量均最小,此时涂层的摩擦学性能最优。     

活塞环耐磨涂层及其摩擦磨损机理研究进展

活塞环面临着极为严重的磨损问题,目前工业界广泛采用涂层技术来提高其耐磨性。对近年来活塞环表面耐磨涂层制备技术及相关材料进行了综述,分析了活塞环表面摩擦磨损机理的研究成果及存在的问题,总结了相关磨损实验装置的研究进展。     

等离子喷涂NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层的结构与组织特征

利用等离子喷涂方法制备了NiAl/Al2O3梯度陶瓷涂层,并对涂层的组织分布、相结构、硬度和孔隙率进行了研究.结果表明:梯度涂层的组织表现出宏观不均匀性和微观连续性的分布特征,是由α-Al2O3、γ-Al2O3、δ-Al2O3、Ni、NiO以及镍铝金属间化合物等多种相组成的复合材料;梯度涂层中NiAl合金层的孔隙最少,表面纯陶瓷层孔隙率最高;随着Al2O3含量的增加,涂层的硬度逐渐增大.     

高温耐磨球阀密封面涂层强化工艺的研究

介绍了采用超音速火焰喷涂(HVOF)工艺结合物理气相沉积(PVD)技术在Cr₃C₂-NiCr涂层上沉积CrN涂层形成CrN/Cr₃C₂-NiCr复合涂层的强化工艺,并对复合涂层从薄膜微观结构设计、摩擦、腐蚀及减磨防腐机理方面进行了研究。     

稀土元素在热镀锌中的应用及研究进展

综述了稀土在热镀锌中的应用及研究进展,包括稀土元素对镀锌层的耐腐蚀性能、对镀层作用及稀土添加量方面的研究,并指出了稀土在热镀锌行业中发展趋势。     

等离子喷涂ZrO2热障涂层的热冲击性能

利用ANSYS软件对铝、镍基体等离子喷涂ZrO2热障涂层在热冲击过程中的应力分布进行了数值模拟,并比较了不同金属基体对涂层热冲击行为的影响.结果表明:热冲击过程中产生的径向热应力最终导致涂层中垂直裂纹的出现,镍基体涂层的热冲击性能优于铝基体,有限元计算结果与试验结果吻合良好.     

陶瓷涂布刮刀的研制

本文使用等离子喷涂工艺利用普通蓝钢刮刀制备陶瓷涂布刮刀.研究了涂层的微观结构,进行了涂层结合强度、耐磨性性能测试.在本文研究的参数变化范围内,以刮刀涂层平面度为评价标准,通过对电孤电流、走枪速度、喷涂距离三个喷涂工艺参数的正交设计试验,确定了最优等离子喷涂工艺参数.     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2/MoS_2陶瓷减摩耐磨涂层的结构与性能研究

采用等离子喷涂技术在钛合金表面制备Al2O3-TiO2陶瓷涂层,并用MoS2均匀填充涂层表面空隙,在TE66微磨粒磨损试验机上对涂层的摩擦学性能进行系统研究,利用扫描电镜、光学显微镜对涂层的表面形貌、元素构成、膜层厚度和磨斑形貌进行分析,并采用显微维氏硬度计和划痕试验机对涂层的显微硬度和结合强度进行测试。结果表明:涂层与基体之间的结合强度良好,显微硬度高达HV1 457,磨损失重量仅为未涂层样品的1.29%,摩擦因数大幅度降低,存在轻微的疲劳磨损特征。     

等离子熔射皮膜温度过程监控

提出一种红外测温仪结合机器人熔射路径进行在线温度检测的新方法,实现了对预热、熔射与冷却过程中基体与皮膜温度的在线监控。为保证监控系统的实时性,参考统计学方法采用周期温度均值与标准差等特征信息对温度变化趋势进行表征。结果表明:选取的特征量能够简单、直观地反映温度变化;能够对温度波动和皮膜破坏等现象做出及时响应;能够辅助熔射工艺分析与过程监控、诊断。同时也为等离子熔射过程控制提供了一种新途径。     

衬底温度对等离子喷涂Al-Cu-Cr涂层相组成的影响

以AISI304不锈钢作为衬底材料，采用低功率（2．5～8．0kW）等离子喷涂的方法在其表面制备Al—Cu—Cr准晶涂层，研究衬底温度对形成涂层相组成的影响规律。X射线衍射分析结果表明：用于喷涂的Al65Cu20Cr15准晶粉末中含有二十面体准晶相I—Al65Cu24Cr11和极少量具有单斜结构的晶体相θ—Al13Cr2（即Al83Cu4Cr13）；低功率等离子喷涂形成涂层的相组成为准晶相I—Al65Cu24Cr11和粉末中所没有的新相——具有体心立方结构的晶体类似相α—Al69Cu18Cr13；在其他喷涂条件相同的情况下，随衬底温度的升高，涂层中I—Al65Cu24Cr11的衍射强度增大，而α—Al69Cu18Cr13的衍射强度减小，即两者衍射强度比值增大。