复合耐磨涂层抗冲蚀磨损性能的试验研究

本文对三种耐磨涂料和Ａ３碳钢进行了耐冲蚀磨损性能试验研究。通过比较发现其中一种涂料的耐磨性能明显高于Ａ３碳钢，而且便于制造，对簿壁零件具有良好的应用前景。     

火焰喷涂镍基碳化钨涂层的高温冲蚀磨损特性

ｘ－射线衍射、能谱分析和ＳＥＭ研究镍基碳化钨自熔性合金粉末火焰喷涂涂层，合金中碳化钨的含量对涂层的组织结构、孔隙率和硬度产生重要影响，进而使涂层的高温冲蚀磨损机制发生相应的变化。随涂层中碳化钨含量的增高，材料流失由基体塑性变形为主转变为碳化钨硬质相的脆性断裂为主，高韧性的Ｎｉ（γ）固溶体对碳化钨起支撑保护作用，弥散分布的硬质相改善了涂层的耐磨性。结果表明，Ｎｉ－ＷＣ３５涂层具有最佳的抗高温冲蚀性能     

风沙环境下钢结构涂层的冲蚀摩擦学性能

针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙环境冲蚀的这一现状,采用气流挟沙喷射法,模拟风沙对钢结构涂层的冲蚀.研究了风沙冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀率的影响;探讨了涂层冲蚀损伤的摩擦学机理;分析了钢结构涂层的冲击摩擦因数变化规律.结果表明:涂层的冲蚀率均随着冲蚀速度呈指数增长,速度指数n为2.39~2.43;在45°时涂层的冲蚀率最大,90°时涂层的冲蚀率最小,低冲角时的冲蚀率大于高冲角时;涂层的摩擦因数处于0.37~0.42,涂层磨损的Taber指数为81.9×10-3mg/r,涂层的耐磨性较差.涂层损伤的摩擦学机理是:低冲角时的微切削作用或高冲角时的挤压凿削作用造成涂层的损伤占主导,涂层表面微裂纹扩展交叉,以致断裂剥落,造成的损伤次之;涂层冲击摩擦因数离散性较大,且随角度增长呈降低趋势;冲击摩擦因数与冲蚀率随角度的变化并不一致.     

紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能研究

针对内蒙古地区钢结构建筑及构筑物长期受区域特殊环境（高原强紫外环境、风沙环境）影响这一现状,根据内蒙古中西部地区区域自然环境特征,利用人工加速紫外老化试验箱和模拟风沙环境侵蚀实验系统,对钢结构聚氨酯涂层进行紫外老化试验和老化后风沙冲蚀试验,应用纳米压痕仪及漆膜弹性测试仪分析紫外线辐射对钢结构涂层基本力学性能的影响,同时结合傅里叶变换红外光谱FT-IR和扫描电子显微镜SEM分析钢结构涂层在紫外辐照下的老化行为,对紫外老化作用下钢结构涂层受风沙冲蚀性能进行研究。结果表明：未老化钢结构聚氨酯涂层硬度为16.41MPa,柔韧性为0.5mm,紫外老化导致钢结构涂层硬度及柔韧性明显降低,紫外老化三年后钢结构涂层硬度降低为原来的55.63%;紫外老化作用使钢结构聚氨酯涂层化学键发生断裂,其中C-O和C-N键断裂最终生成氨基自由基,释放出CO2,且涂层出现了明显的裂纹、起皮、皲裂,并出现了老化残渣和白色结晶物质,涂层的粗糙度增加;钢结构涂层受紫外老化作用后,冲蚀率增加,耐冲蚀性能明显降低,低角度冲蚀时钢结构涂层破坏的主要原因是水平方向的微切削作用,高角度冲蚀时钢结构涂层破坏的主要原因是垂直方向的挤压变形作用。紫外老化作用使钢结构涂层最大冲蚀率角度由38°变为30°～35°之间,紫外老化作用导致钢结构涂层最大冲蚀率角度减小。     

用正交试验法研究高温冲蚀磨损

介绍了正交试验法在高温冲蚀试验中的应用，通过正交试验法分析得出：对于等离子涂层来说，ＮｉＣｒＡｌ涂层最好，Ｘ４０（０．３）涂层其次；对于激光重熔层来说，４００℃时，Ｃｒ２Ｏ３涂层最好，ＷＴｉＣ２／ＮｉＣｒ涂层其次；７００℃时，Ｃｒ３Ｃ２／ＮｉＣｒ涂层最好，Ｘ４０（０．３）涂层其次。     

高速电弧喷涂7Cr13涂层冲蚀磨损性能及其机理研究

采用高速电弧喷涂技术,在45钢表面制备了7Cr13涂层。利用气砂型冲蚀磨损试验机研究了涂层在不同温度和不同冲击角度下的冲蚀磨损性能,借助SEM、EDS和XRD分析了涂层的冲蚀磨损机理。结果表明,高速电弧喷涂7Cr13涂层的冲蚀磨损率随温度的升高而升高;在30℃时,冲蚀磨损率随冲击角度的增加而增加,而在450℃时,冲蚀磨损率则随冲击角度的增加而降低;且不同条件下的冲蚀磨损机理各不相同。     

内河码头钢构件防腐涂层冲蚀特性及损伤模型

为获得内河码头钢构件防腐涂层的损伤规律,通过物理模型试验研究含沙水流条件下钢构件防腐涂层的冲蚀特性,分析涂层损伤过程,提出适于内河码头钢构件涂层冲蚀损伤模型.首先,结合长江上游含沙水流冲蚀环境条件,确定冲蚀试验参数,制备涂覆环氧沥青涂层的钢构件,按照相似比尺缩放,模拟现场码头钢构件涂层受含沙水流冲蚀4个月的情况,观察冲蚀损伤后形貌,发现现场实测和室内试验呈现出相似的破坏过程和损伤规律.然后,开展钢构件防腐涂层冲蚀特性试验,重点研究含沙水流条件下防腐涂层在不同冲角、冲蚀时间、含沙量等条件下与冲蚀量的关系.涂层冲蚀量随冲角-45°～90°呈现中间大,两边小的趋势,涂层最大冲蚀量出现在40°冲角左右;缓增期涂层各冲角的厚度冲蚀量与冲蚀时间近似呈现线性相关;高含沙量条件下涂层的整体冲蚀量随流速增加近似呈指数增长.最后,基于钢构件防腐涂层冲蚀试验结果和现有冲蚀理论,改进了防腐涂层冲蚀损伤模型公式,利用此公式得出在大流速下涂层的临界冲角约为40°,与试验结果较吻合.研究表明:利用该冲蚀试验,可以获得内河码头钢构件防腐涂层的损伤规律以及冲蚀特性;利用改进的损伤模型可以有效地计量水工钢构件防腐涂层的损伤量,为研发新型防腐涂层提供理论依据.     

等离子喷涂参数对镍基合金涂层组织及冲蚀磨损性能的影响

采用SEM、XRD、LSCM和冲蚀磨损试验机研究了等离子喷涂参数(氢气流量HFR、喷涂电流I)对Ni60涂层组织与冲蚀磨损性能的影响。结果表明,Ni60涂层主要由γ-Ni、Ni3B、Cr2B、CrB、M7C3、M23C6相构成;增加HFR、I有利于减小涂层中层片厚度,增加涂层结晶度、平均晶粒尺寸、微观应变量及残余应力,提高涂层显微硬度及抗冲蚀磨损性能。但过大的HFR、I(15ft3/h、600A)导致涂层孔隙率增加,显微硬度及抗冲蚀磨损性能降低。等离子喷涂参数HFR=12.5ft3/h、I=500A时,在小角度冲蚀条件下,Ni60涂层具有更高的抗冲蚀磨损性能。     

综合速度与速度的非均质性

在认识到速度参数地地震勘探开发研究工作重要影响的情况下,对速度及其有关的问题进行了包括理论和实际应用等各方向的比较深入的思考,探讨了地震波的各种速度的概念其之间的关系,以及在地震勘探开发研究的不同阶段和不同时期对速度参数的不同需求和对速度认识和理解的不发展,指出现阶段应改变用综合速度分析和研究问题的思路,采用变速的方法去认知和更加逼近地下实际地质情况,以提高研究的精度和勘探开发效益,并以塔里木轮南地区的速度分析工作为例介绍了速度分析工作的思路和方法。     

冲蚀条件下等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层的磨损特性

研究了在固体颗粒冲蚀条件下 ,不同冲击速度、不同磨料尺寸等因素对等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层冲蚀磨损率的影响 ,并在不同条件下与 2 0钢进行了对比试验 ,分析了等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层的冲蚀磨损特性及磨损机理 ,提出等离子喷涂Al2 O3 陶瓷涂层具有脆性特征的冲蚀磨损特性 ,它适用于细磨料低速冲蚀磨损条件     

纳米涂层在污水源热泵中的抗垢性研究

采用新型纳米抗垢涂料是解决城市原生污水冷热源系统污垢的有效措施之一.通过工程现场的实验,对XK-368钛纳米聚合物换热器专用涂料涂层管在污水冷热源系统中抗垢性能进行了测试.结果表明,在工程应用范围内,相同工作条件下,系统污垢达到稳定时纳米涂层管换热热阻约为普通无缝钢管的50%;结垢时间常数约为普通无缝钢管的2.5倍.表现出良好的抗垢性能.     

钢的冲蚀磨损与机械性能的关系及其磨损机理的研究

本文研究了以棕刚玉及玻璃砂为磨粒的钢的冲蚀磨损与机械性能的关系及其磨损机制。结果表明在硬磨粒冲击下,钢的冲蚀磨损受断裂韧性影响较大。而当磨粒硬度接近或低于钢的硬度时,冲蚀磨损由钢的硬度所决定。在硬磨粒冲击下,除了常见的薄片、切削、犁沟等塑性变形机制外,韧性较低的钢会出现开裂机制而造成块状磨屑脱落。软磨粒要依靠多次冲击才能使材料以小片磨屑脱落,而且最大冲蚀率发生在90°冲击角。玻璃砂冲击时,在30°、90°会出现两个冲蚀磨损峰,这是由于玻璃砂在大角度冲击时溅射而产生二次磨损的结果。     

镍基喷涂层抗焦粒冲蚀磨损性能的研究

在干熄焦余热锅炉中，焦位微尘对过热器管有冲蚀磨损作用，为提高过热器管的使用寿命，在１５ＣｒＭｏ过热器管表面热喷涂镍基合金．本文通过６７３～８７３Ｋ氧化试验和焦粒的室温冲蚀磨损试验，比较１５ＣｒＭｏ钢喷涂镍基合金前后的抗氧化能力和冲蚀磨损抗力。试验结果表明，镍基合金喷涂层的抗氧化能力和抗焦粒冲蚀磨损的性能均大大优于１５ＣｒＭｏ钢。     

自结合碳化硅耐冲蚀磨损性能的研究

采用磨蚀减重法及显微结构分析等方法，研究了反应烧结碳化硅的抗冲蚀磨损性能。结果表明ＲＳＳＣ抵抗低角冲蚀性能优良，耐高角度冲蚀能力主要与晶粒间第二相有关，提出了ＲＳＳＣ耐磨材料的设计原则，将其用于工业实验，取得良好效果。     

Ni—P化学镀层配方影响抗冲蚀性能的研究

研究了在含ＨＣｌ与不含ＨＣｌ的介质中，三种不同配方的Ｎｉ－Ｐ化学镀层的抗冲蚀行为，并与不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ和２Ｃｒ１３作了对比。试验在自制试验机上进行。结果表明，Ｎｉ－Ｐ镀层的冲蚀机理主要表现为片状剥落和微切削。而在含ＨＣｌ介质的冲蚀浆体中其抗冲蚀腐蚀性能要优于无ＨＣｌ介质的浆体中的情况。在Ｃｌ＾－与Ｈ＾＋构成的腐蚀介质中，Ｎｉ－Ｐ化学镀层冲蚀抗力要优于１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ与２Ｃｒ１３。     

AT30Z金属陶瓷材料的冲蚀机理及其影响因素

本文用ＳＥＭ研究了一系列ＺｒＯ２增韧ＡＴ３０金属陶瓷（也称ＡＴ３０Ｚ），在不同冲蚀速率及冲蚀角组合条件下的冲蚀形貌及流失机制；结果表明：随垂直入射动能增大，材料表面相继出现应力疲劳→晶粒剥离→应变疲劳及高角铲削的冲蚀机制的过渡交换，各机制的法向速度门槛值Ｖａ、Ｖｂ和Ｖｃ与靶材的断裂韧性Ｋｃ等靶材性质有关，而与冲速率及冲蚀角无关．本文建立了冲蚀速度座标系，以综合分析冲蚀速率及冲蚀角对冲蚀的影响，分析结果与ＳＥＭ观察吻合．     

几种速度分析方法的对比分析与应用

讨论了基于平均振幅法,平均振幅能量法,相似系数法,非归一化互相关法等算法的速度分析方法,利用实际数据和资料对这些速度分析方法进行了分辨率和抗噪性的分析和对比。用Matlab进行编程绘制相应的速度谱,利用速度谱进行分析对比与应用的比较。     

电弧离子镀脉冲电磁频率对CrAlN涂层结构、耐磨和抗冲蚀性的影响（英文）

本文利用可控脉冲电磁与永磁体的复合磁场阴极电弧离子镀,在TC11钛合金上制备了氮化铬铝(CrAlN)涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和纳米压痕仪研究了电磁频率对涂层形貌、微观结构、纳米硬度和弹性模量的影响。通过摩擦磨损和固体颗粒冲蚀试验,研究了在各种电磁频率下制备的CrAlN涂层对耐磨性和抗冲蚀性的影响。发现随着电磁频率的增加,CrAlN涂层的沉积速率加快。在16.7 Hz时,涂层硬度最高为23.6 GPa,结合力最高为41.5 N。此外,在16.7 Hz和33.3 Hz时沉积的涂层表现出良好的耐磨性和抗固体侵蚀性,摩擦因数约为0.35,在30°下的冲蚀速率约为0.2μm/g,在90°下的冲蚀速率小于1μm/g。这些结果表明,以适当的脉冲电磁频率制备的CrAlN涂层可以获得优异的力学性能,耐磨性和抗固体冲蚀性能。     

镍基合金喷熔层组织及其抗高温冲蚀性能的研究

用氧—乙炔火焰喷熔法制取镍基合金喷熔层,通过高温冲蚀模拟试验机对镍基合金喷熔层和其他表面强化层进行高温冲蚀磨损对比试验。结果表明:镍基介金喷溶层具有最佳的抗高温冲蚀性能,比20钢提高4～5倍,其冲蚀行为表现为塑性材料特征,最大冲蚀率攻角约为30°。     

用PCVD法制备抗高温氧化涂层的研究

研究了用ＰＣＶＤ法所制备的ＴｉＮ,ＴｉＡ１Ｎ及ＴｉＳｉＮ硬质涂层的抗高温氧化性及ＴｉＮ涂层在双氧水介质中的抗氧化性。结果表明,ＴｉＡ１Ｎ,ＴｉＳｉＮ涂层在空气中的抗高温氧化性可达７００℃以上, ＴｉＮ涂层可达６００℃。在双氧水介质中, ＰＣＶＤ－ＴｉＮ涂层仍具有较强的抗氧化能力, 且优于ＰＶＤ－ＴｉＮ 涂层