电热爆炸喷涂和等离子喷涂联合法制备热障涂层的研究

采用电热爆炸喷涂和等离子喷涂联合制备热障涂层,以电热爆炸喷涂法在DZ125合金表面制备NiCoCrAlY粘结层,以等离子喷涂技术制备陶瓷顶层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对所制备的粘结层进行分析,结果表明:电热爆炸喷涂的粘结层与基体结合良好,喷涂态的粘结层的相主要由Ni3Al组成。采用联合法制备的热障涂层,在喷涂态的陶瓷层、粘结层、基体3者结合良好,界面清晰。在高温热循环过程中,粘结层/陶瓷层界面间生成了连续、致密的Al2O3膜,阻碍粘结层的氧化。粘结层/TGO界面产生平行于界面的裂纹,是导致热障涂层失效的主要原因。     

电热爆炸喷涂法制备Ni-Co-Cr-Al-Y合金粘结层的氧化行为

采用电热爆炸喷涂法在DZ125合金表面制备了Ni-Co-Cr-Al-Y合金粘结层,利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对所制备的粘结层进行了分析.结果表明,所制备的粘结层与基体结合良好,晶粒细小.粘结层在1050℃热循环后其表面生成了致密的Al2O3氧化层,起到了保护基体的作用.试验结果表明,采用电热爆炸喷涂法能够顺利制备Ni-Co-Cr-Al-Y合金涂层.     

电热爆炸定向喷涂法制备钼涂层

运用电热爆炸定向喷涂新方法在45#钢基体上制备了钼涂层。借助扫描电镜以及能谱仪对涂层的组织结构、形貌以及涂层成分进行了分析。借助显微硬度测试仪对涂层硬度进行了测试。利用图像分析软件对涂层的晶粒尺寸进行了测量。实验表明：涂层组织晶粒细小，涂层硬度提高，HV值最大到达14110MPa，为原始硬度的3倍，且涂层致密，孔隙率低。能谱分析表明，喷涂过程没有发生氧化现象。     

爆炸喷涂NiCrAlY涂层的高温抗氧化行为

利用XRD，SEM和EDS检测了爆炸喷涂NiCrAlY涂层的高温氧化行为。结果表明，涂层1050℃恒温氧化动力学曲线符合抛物线规律，涂层表面生成Al2O3保护膜。氧化300h，表面氧化膜基本保持完好，涂层／基体界面无开裂，基体表层出现铝与氮的化合物。与不加涂层的单晶镍基高温合金基体比较，爆炸喷涂的NiCrAlY涂层高温抗氧化能力明显增强。     

电热爆炸定向喷涂Stellite 6合金涂层

采用电热爆炸定向喷涂工艺在45号钢基体上制备stellite6合金涂层。借助光学显微镜，扫描电镜和图像分析软件等对涂层厚度均匀性、孔隙率，显微组织、晶粒度以及涂层基体界面结合情况进行了分析。借助显微硬度仪对涂层的硬度进行了测试。对不同尺寸喷涂材料所得涂层进行了比较。结果表明，两种不同尺寸喷涂材料制备的涂层组织晶粒均大大细化，涂层孔隙率都比较低；小截面积的喷涂材料制备涂层的厚度均匀性好于大截面的喷涂层；涂层与基体界面结合良好，在界面附近发生了扩散现象；涂层硬度均远远高于原始stellite6喷涂材料硬度，最高分别达到997HV和738HV，为原始硬度的2～3倍。且小尺寸喷涂材料涂层硬度高于大尺寸喷涂材料涂层硬度。     

电热爆炸喷涂法制备NiAl基合金涂层

利用金属导体NiAl系合金箔,电热爆炸产生的瞬间高能量冲击波效应,制备NiAl、NiCrAlRE两种等离子体喷涂层.通过涂层SEM等检测,可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构,同时涂层与基体可以形成冶金结合层,涂层与基体之间存在明显的过渡层.经高温氧化、氯化、硫化耐蚀性测试,得出两种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律,从而优选出耐高温腐蚀的NiCrAlRE电热爆炸等离子体涂层.     

钢管内表面偏心电热爆炸喷涂钼涂层

设计了爆炸丝偏心安置实现圆管内表面电爆炸喷涂方案。通过对涂层厚度与喷涂距离之间关系的理论推导和试验研究,建立了电爆炸丝偏心安置工艺参数的计算方法。进行了圆管内表面偏心电爆炸喷涂试验,在φ57mm×120mm钢管内表面制备钼涂层。结果表明:利用偏心爆炸喷涂方法得到的涂层,在钢管轴向和周向都有较好的均匀性,电热爆炸喷涂对基体组织的影响很小。     

电热爆炸喷涂NiAl-TiB2复合涂层

利用电热爆炸超高速喷涂设备,在镍基高温合金基体上喷涂了含TiB2分别为0、10和20％(质量分数,％)的NiAl复合涂层.分析结果表明涂层均由亚微米晶粒组成,涂层与基体间为冶金结合.加入TiB2显著的提高了NiAl的硬度.在1000℃的等温氧化实验结果表明,NiAl涂层的抗氧化性高于NiAl-TiB2复合涂层.     

爆炸喷涂富Al的NiAl涂层对Ti22Al26Nb合金循环氧化性能的影响

采用爆炸喷涂在Ti22Al26Nb基体上制备了富Al的NiAl合金涂层。XRD分析表明，退火后涂层为富含Al的β-NiAl相以及少量的Al3Ti 和Al3Nb.在空气中800 ℃下的循环氧化 实验表明，这种富含Al的NiAl涂层抗氧化性能很好.循环氧化过程中没发现涂层剥落，氧化 动力学曲线为抛物线型.解释了抗氧化性能提高的原因.      

电热爆炸喷涂法制备NiAl基合金涂层

利用金属导体NiAl系合金箔，电热爆炸产生的瞬间高能量冲击波效应，制备NiAl、NiCrAlRE两种等离子体喷涂层。通过涂层SEM等检测，可以看出涂层具有纳米晶、微米晶组织结构，同时涂层与基体可以形成冶金结合层，涂层与基体之间存在明显的过渡层。经高温氧化、氯化、硫化耐蚀性测试，得出两种等离子体喷涂层的腐蚀变化规律，从而优选出耐高温腐蚀的NiCrAlRE电热爆炸等离子体涂层。     

Nanocrystalline NiAl Coating Prepared by HVOF Thermal Spraying

Nanocrystalline NiAl intermetallic powder was prepared by mechanical alloying (MA) of Ni₅₀Al₅₀ powder mixture and then deposited on low carbon steel substrates by high velocity oxy fuel (HVOF) thermal spray technique using two sets of spraying parameters. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transition electron microscopy (TEM), differential scanning calorimetry (DSC), and hardness test were used to characterize the prepared powders and coatings. The MA of Ni₅₀Al₅₀ powder mixture led to the formation of NiAl intermetallic compound. The resulting powder particles were three dimensional in nature with irregular morphology and a crystallite size of ~10 nm. This powder was thermally sprayed by HVOF technique to produce coating. The deposited coating had a nanocrystalline structure with low oxide and porosity contents. The hardness of coatings was in the range of 5.40-6.08 GPa, which is higher than that obtained for NiAl coating deposited using conventional powders.     

Pd-Ni-Al涂层的抗高温循环氧化性能

在IN738镍基高温合金上，采用低压固体粉末包埋渗铝方法制备钯改性铝化物涂层。利用TGA、XRD、SEM以及金相等方法，研究了Pd-Ni-Al涂层在1050℃的高温氧化行为。结果表明：与NiAl涂层相比，Pd-Ni-Al涂层表面氧化膜粘附性优良，改性涂层的退化相γ'远少于普通NiAl涂层，显示出优良的高温稳定性。添加改性元素Pd，提高了铝化物涂层的抗循环氧化性能。     

NiAl涂层对NiAl-Cr(Zr)共晶合金1100℃空气中循环氧化行为的影响

研究了溅射NiAl涂层对NiAl-Cr(Zr)共晶合金在1100 ℃空气中抗氧化性能的影响.结果表明,在1100 ℃高温下,NiAl-Cr(Zr)共晶合金由于形成Al2O3 + Cr2O3+ ZrO2的混合氧化物膜而表现出较差的抗循环氧化性能.在其表面溅射与其成分接近的NiAl 微晶涂层,高温下形成致密的、粘附性好的A...     

等离子喷涂热障涂层的高温氧化行为研究

采用等离子喷涂工艺在K38高温合金基体上分别制备了Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)和MgO稳定的ZrO2热障涂层(MSZ),利用热重分析、X-射线衍射和带能谱的扫描电镜等手段,研究分析了两种涂层在900℃和1000℃的高温氧化性能.结果表明:YSZ涂层和MSZ涂层在900℃都有较好的抗高温氧化性能:MSZ涂层在1000℃氧化时发生了相变,引起陶瓷外层开裂,影响了涂层的抗氧化性能和使用寿命,而YSZ涂层在1000℃氧化没有相变发生,表现出比MSZ涂层更佳的抗氧化性能.     

冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为

采用冷喷涂方法在镍基高温合金基体(Incone1738)上沉积纳米结构NiCrAIY涂层,通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射,研究了在Ar气氛下热处理温度对氧化膜组织结构及成分的影响.结果表明,在Ar气氛下,经900℃处理后,涂层表面局部生成针状θ～Al2O3.在1000℃以上热处理后,涂层表面生成的球状的α-Al2O3,氧化膜均匀连续覆盖在涂层表面,但局部较厚的氧化膜呈现双层结构,外层为Cr2O3或尖晶石氧化物,内层为α-Al2O3且连续均匀.     

包埋法制备NiAl涂层NiCrW基高温合金的抗氧化性能

以CaCl₂为活化剂,采用包埋法在NiCrW基高温合金表面制备了NiAl涂层。采用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪对涂层表面和横截面进行了分析。结果表明,CaCl₂可以替代NH₄Cl,是一种有效的活化剂。在950 ℃下,通过4 h的包埋渗铝,制备出几乎为单相、厚度为30 μm的NiAl涂层,涂层与基体之间为富铬中间层。当包埋渗剂填充率小于100%时,NiAl层表面生成针状θ-Al₂O₃。在1000 ℃恒温空气氧化试验中,NiAl涂层开始时被高速氧化,然后逐渐变为缓慢氧化,完成了亚稳态针状θ-Al₂O₃向稳态不规则颗粒状α-Al₂O₃的转变,最终稳定的α-Al₂O₃为基体提供了良好的抗氧化保护。