爆炸喷涂连铸结晶器表面涂层组织和性能

为探讨连铸结晶器镀层表面局部喷涂技术的可行性,采用爆炸喷涂工艺分别在铜基体和铜基体+镀铬层表面制备NiCr-Cr_3C_2金属陶瓷涂层,研究了涂镀层的显微结构、结合强度和抗热震性能。结果表明:涂层呈典型的层状组织,结构致密均匀,涂层与铜基体以及涂层与镀层之间结合都非常紧密,未发现界面污染和氧化物夹杂存在;涂层与基体、镀层与基体、涂层与镀层之间的结合强度均接近于70 MPa,喷涂工艺未对镀层和基体之间的结合状态产生不利影响;涂层+铜基体结构的抗热震性能差于涂层+镀层+铜基体结构的抗热震性能,电镀层起到了过渡层和阻隔层的作用,减缓了涂层热震失效的速度,降低了铜基体氧化的倾向。     

冷气动力喷涂技术修复连铸结晶器应用研究进展

推介了一种全新的结晶器修复技术———冷气动力喷涂技术,介绍了该技术的优势和特点。对结晶器修复用铜、镍和铜—镍涂层的界面以及陶瓷涂层复合涂层的组织结构与力学性能进行了研究。结果表明,铜合金涂层的致密度达到98.7%,铜涂层与铜基板在显微组织上没有明显不同;结合强度和显微硬度（HV0.2）分别为37 MPa和310;铜涂层与镍涂层的界面为曲折波纹状,结合良好;冷喷态镍涂层主要由严重变形颗粒构成,致密度达到98.5%,在900℃下退火1 h发生完全再结晶,显微硬度（HV0.2）仍保持124.1,表明冷喷涂技术是一种具有潜力的结晶器修复技术,并对冷喷涂技术修复连铸结晶器的前景进行了展望。     

转炉烟道电弧超音速喷涂涂层性能分析试验

针对转炉烟道的工况及失效形式,为提高烟道的使用寿命,设计了一种电弧超音速喷涂工艺制备的以镍铬合金为主的3层复合涂层,金相观察、显微硬度分析、高温氧化试验及抗热震性能测试表明,复合涂层与基体结合强度高,耐磨耐蚀性能优良。     

超音速等离子喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层的组织结构与微动磨损性能

采用超音速等离子喷涂法在1045钢表面制备NiCr-Cr_3C_2涂层,分析涂层的微观结构及化学成分以及涂层的晶粒结构,利用MICROMET-6030显微硬度仪和Nano-test 600纳米压痕仪测定涂层的显微硬度与弹性模量,通过油润滑微动摩擦磨损试验测试涂层的微动磨损性能。结果表明,NiCr-Cr_3C_2涂层为明显的层状结构,具有单晶、纳米多晶与过渡区共存的复杂晶体学结构,显微硬度HV0.3高达998,约为基体材料硬度的3倍,弹性模量为224.6GPa;涂层的微动摩擦因数随载荷增大而减小,随温度升高而增大。喷涂层的抗微动摩擦磨损性能较基体优异,摩擦因数及体积磨损量分别比基体降低36.7%和55.6%。涂层的磨损机理以磨粒磨损和疲劳剥落为主。     

超音速等离子喷涂的NiCr-Cr_3C_2粒子特性对涂层性能的影响

采用超音速等离子喷涂法在调质45钢表面制备NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层,利用Spray Watch系统对喷涂过程中NiCr-Cr3C2粒子的分布状态、温度及速度等特性进行短时短距离的监测;并通过改变喷涂距离来改变喷涂粒子的特性,研究粒子特性对涂层的孔隙率、硬度与摩擦性能的影响。结果表明,在喷涂距离为90~120mm范围内,粒子的速度与温度都相对较高,在喷涂距离为110mm时,粒子的最大速度达到530m/s,平均温度为2180℃。粒子温度过高或过低都不利于获得高质量涂层,但粒子速度越大,涂层质量越好。在喷涂距离为110mm时,由于粒子速度大(平均为452m/s)、温度适中(平均温度为2180℃),沉积的NiCr-Cr3C2涂层结构致密,显微缺陷较少,具有较高的显微硬度和较低的孔隙率,分别为986HV0.3和0.96%,并且摩擦性能较好,摩擦因数和磨损量都最小。     

铝合金表面爆炸喷涂WC-17Co涂层性能的研究

本文采用爆炸喷涂系统在铝合金表面制备了WC-17Co涂层.利用SEM,EDAX,XRD,HAXD等设备对涂层组织性能进行了分析.研究表明,涂层硬度在1100～1300 HV之间,孔隙率平均小于1.0％,而且单个孔隙的最大尺寸≤0.012 mm.涂层中没有发现明显的氧化物.WC颗粒在喷涂过程中能够产生轻微的脱碳反应,生成W2C和Co3W3C.涂层的抗腐蚀性能较为理想,但涂层的相结构并不均匀.     

薄板坯连铸结晶器的热性能和机械性能的分析

1　前　言目前 ,炼钢工业中一个最重要的发展趋势是开发近终形连铸钢坯的工艺。浇注厚度仅为几个厘米的薄板坯 ,用常规的精轧机在线进行直接热轧 ,这种先进的连铸工艺避免了使用粗轧机及其相应的投资。结晶器是薄板坯铸机中最重要的组成部分 ,因为在浇注过程中 ,结晶器铜板控制着钢液的初始凝固过程 ,决定着铸坯的表面质量。在操作过程中 ,虽然由于急剧的热梯度引起的结晶器变形较小 ,但会影响凝固坯壳和结晶器之间气隙的大小 ,从而制约着热传递。伴随的热应力可能引起结晶器弯月面附近永久的蠕变变形 ,影响结晶器的使用寿命。所以 ,在严格…     

喷涂距离及氧燃充枪比对爆炸喷涂Cr3C2-25NiCr涂层性能的影响

采用爆炸喷涂技术制备了Cr3C2-25NiCr涂层,采用SEM测试、显微硬度测试、沉积效率测试、弯曲性能表征等手段研究了喷涂距离及氧燃充枪比对Cr3C2-25NiCr涂层性能的影响,结果表明,当喷涂距离为250mm以及氧燃充枪比为45%时,Cr3C2相熔融较为充分,制备的涂层性能最优,孔隙率仅为0.52%,显微硬度达878.6HV0.3。涂层沉积效率随喷涂距离增大而降低,随氧燃充枪比增大而上升。喷涂距离及氧燃充枪比对涂层弯曲性能无显著影响。     

两种HVOF涂层抗磨蚀性能对比分析

本文选取NiCr-Cr3C2和WC-12Co喷涂材料,采用HVOF方法、相同工艺在45#钢基材上制备涂层,并在自制圆盘式磨蚀试验台上进行磨蚀破坏试验,将涂层的抗磨蚀性能进行了比较分析。     

等离子喷涂AlCuCoSi准晶热障涂层性能研究

应用Al63Cu17.5Co17.5Si2准晶粉末,采用大气等离子喷涂工艺在ZL109基体上制备了涂层,并对涂层的热导率、抗热冲击性能及热稳定性进行了测量。结果表明:涂层具有十面体准晶结构;在200℃、400℃、600℃下涂层热导率分别为4.46W/(m·K)、5.2W/(m·K)和5.67W/(m·K),与传统ZrO2热障涂层接近;经过100次400℃到室温水淬热冲击后,涂层无任何剥落现象,且涂层中没有裂纹存在;涂层在350℃下经过350小时保温处理,其成分和相结构基本不发生变化,但涂层存在致密化倾向,孔隙率由喷涂态的18.0%降低至7.5%,此外,在基体与界面之间出现了轻微的扩散现象。因此,Al63Cu17.5Co17.5Si2准晶涂层具有良好的抗热冲击性能和热稳定性,可以作为热障涂层使用。     

喷涂工艺对MCrAlY涂层组织影响

采用超音速、爆炸喷涂工艺制备钢铁炉辊用MCrAlY涂层,借助XRD、SEM和EDS等手段分析了涂层组织。结果显示：超音速制备涂层中Cr元素含量比粉末成分偏高,Al、Y元素降低,可能在喷涂过程中元素烧损,形成的氧化物在喷涂沉积过程被吹飞,未沉积到涂层中。XRD分析结果显示涂层由Co基固容体、Al,Co、Cr7C3、TaC等相组成。涂层致密,孔隙率低,显微硬度大,结合强度高。相对超音速工艺制备涂层,爆炸喷涂工艺制备的涂层中除铝元素外,分布较均匀,涂层致密度较低,涂层相对显微硬度较高,结合强度二者一致。     

熔盐法制备C/C复合材料表面MoSi_2-SiC涂层的结构与性能

采用两步熔盐法于900~1 000℃下在C/C复合材料表面制备MoSi_2-SiC复合涂层,即在含仲钼酸铵的熔盐中制备Mo_2C涂层,然后通过熔盐渗硅生成MoSi_2-SiC复合涂层。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDS)等方式研究涂层的组织结构,并测试涂层在1 500℃下的抗氧化性能和抗热震性能。同时对涂层氧化后的组织结构进行分析。结果表明:复合涂层主要由MoSi_2和SiC两相组成,涂层与C/C基体结合处仅有少量未反应的Mo_2C。涂层整体致密,与基体结合良好,均匀地包覆整个基体表面,厚度约为100μm。涂层样品在1 500℃的静态空气中氧化42 h后,涂层表面仍保持完整,质量损失率仅为2.79%。1 500℃下经历30次热震实验后,样品的质量损失率为1.96%,涂层具有良好的抗氧化和抗热震性能。     

高效能超音速等离子喷涂制备NiCr-Cr3C2涂层特点

采用高效能超音速等离子喷涂系统(HEPJet)制备了Ni Cr-Cr3C2涂层,并对涂层性能进行了测试。结果表明采用高效能超音速等离子喷涂方法制备的Ni Cr-Cr3C2涂层结构致密,孔隙率约为1%左右,显微硬度约为986HV0.3,涂层具有明显的双相结构。EDS分析结果认为,涂层由Ni Cr和Cr3C2相交替组成。Ni Cr-Cr3C2涂层的结合强度达到68MPa,与超音速火焰(HVOF)喷涂制备的Ni Cr-Cr3C2涂层结合强度相近。超音速等离子喷涂Ni Cr-Cr3C2涂层的沉积效率测定结果约为63.8%。     

氧化钆改性铈酸镧热障涂层材料设计 及涂层抗热震性能研究

La2Ce2O7(LC) 由于具有比 YSZ 更低的热导率、 更高的热膨胀系数和良好的高温相稳定性, 是一种极具前 景的热障涂层陶瓷材料。 但该材料热膨胀系数在 200~400℃温度区间存在异常下降现象, 从而引起涂层过早失效 的问题。 目前, 通过掺杂 Gd2O3 可有效解决 LC 低温段热膨胀系数下降的问题, 但是, Gd2O3 改性 La2Ce2O7 热障 涂层最优掺杂浓度及涂层性能还未见报道。 本文采用化学共沉淀法制备了三种不同浓度 Gd2O3 改性 La2Ce2O7 材 料 ((LaxGd1-x)2Ce2O7(x=0,0.1,0.2,0.3)), 研究了掺杂浓度对其热物理性能及相稳定性的影响, 采用等离子喷涂工艺 制备了(La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC)涂层, 研究了涂层的抗热震性能和涂层的失效机理。 研究结果表明： (La0.8Gd0.2)2Ce2O7 (LGC) 材料具有较低的热导率, 室温到 1400℃无相变, 并且经 1400℃长时间热处理无相变; 其制备的双陶瓷结 构 LGC/YSZ 热障涂层 1100℃热震次数可达到 109 次, 较未改性 LC/YSZ 热障涂层提升了大约 60%; 两种涂层的 失效模式相似, 均为陶瓷顶层烧结引起的片状剥落失效。     

C/C复合材料抗氧化复合涂层的制备及其性能

设计并制备了一种工作温度不大于1373 K的C/C复合材料抗氧化复合涂层,其基本结构为浸溃过渡层,陶瓷相阻挡层/玻璃相封填层,涂覆有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于1173 K下氧化10 h的失重率仅为10.37％,氧化失重速率为5.67×10~(-5)g/(cm~2·min);1173 K←→室温空气中急冷急热10 h循环100次后,失重率为8.41％,涂层没有剥落,说明整个涂层具有良好的高温抗氧化性和抗热震性能,该种复合涂层可在中低温(不大于1373 K)氧化性气氛中长时间工作,适合作C/C复合材料航空刹车副等部件的抗氧化涂层,能够大大提高C/C复合材料的使用寿命和性能。     

高速电弧喷涂FeAlCrNi/Cr_3C_2复合涂层的组织及高温性能

使用高速电弧喷涂技术制备FeAlCrNi／Cr3C2复合涂层,采用Philips Quant200扫描电镜、德国D8Advancex射线衍射仪、日立H800扫描电镜、GM／CS-MS高温冲蚀磨损试验装置,以及其它多种检测设备,对涂层的显微组织、相结构、机械性能、高温冲蚀、腐蚀和磨损性能进行研究。结果表明,复合涂层具有相对较好的抗热震性能和较高的硬度,良好的高温冲蚀、磨损和抗腐蚀性能。涂层的结合方式为机械结合为主;涂层主要由扁平组织、小颗粒和细小的氧化物与分散相、以及不足2％的孔隙组成。涂层的相结构复杂,且存在一些平行相如（001）FeAl／／（111）AlFe3C0.5。     

高速电弧喷涂FeAICrNi/Cr3C2复合涂层的组织及高温性能

使用高速电弧喷涂技术制备FeAlCrNi/Cr3C2复合涂层,采用Philips Quant 200扫描电镜、德国D8 Advance X射线衍射仪、日立H800扫描电镜、GM/CS-MS高温冲蚀磨损试验装置,以及其它多种检测设备,对涂层的显微组织、相结构、机械性能、高温冲蚀、腐蚀和磨损性能进行研究.结果表明,复合涂层具有相对较好的抗热震性能和较高的硬度,良好的高温冲蚀、磨损和抗腐蚀性能.涂层的结合方式为机械结合为主:涂层主要由扁平组织、小颗粒和细小的氧化物与分散相、以及不足2%的孔隙组成.涂层的相结构复杂,且存在一些平行相如(001)FeAl//(111)AlFe3C0.5.     

底层对封严篦齿耐磨涂层抗热震性能的影响

采用大气等离子喷涂工艺在GH4169镍基高温合金基体上喷涂NiAl/Al2O3金属陶瓷粉体,涂层沉积厚度均在240 μm左右.采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对粉体和涂层的微观形貌、孔隙率以及物相进行了表征;采用洛氏硬度计和电子万能试验机分别对涂层的硬度和结合强度进行了测试;采用水冷热震的方式对有镍包铝打底层和无打底层...     

HVOF喷涂Cr3C2-NiCr涂层：粉末颗粒形貌和喷涂参数对涂层微观组织、性能和高温耐磨性的影响

热喷涂碳化铬涂层广泛应用于高温耐磨环境。在这样高温的恶劣环境下,许多相会产生分解、氧化以及涂层组织变化,从而影响其耐磨性。尽管可以认为Cr3C2-NiCr涂层在高温条件下的组织分解将取决于喷涂微观结构和喷涂参数,但在这方面的研究较少。本文旨在设计出更好的喷涂参数,以提高碳化铬涂层在高温滑动磨擦磨损条件下的显微结构性能。通过X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）观察两种Cr3C2-NiCr相所形成的涂层组织,并且观察飞行颗粒的温度和速度。本文研究了800％下滑动摩擦行为与喷涂参数和涂层微观结构的关系,同时测量涂层在滑动磨擦前后的维氏硬度（300gf）。     

大气和真空等离子喷涂钨涂层比较研究

应用大气和真空等离子喷涂技术制备钨涂层,对涂层形貌、氧含量、热导率、结合强度以及抗热冲击性能进行比较研究。研究结果表明,大气喷涂W涂层存在明显的氧化现象,而真空喷涂W涂层几乎没有发生氧化。与大气喷涂W涂层相比,真空喷涂W涂层具有更为致密的显微结构和较少的氧化物杂质,从而具有较高的热导率,与基体的结合也更加良好。通过高能电子束辐照实验,对涂层的抗热冲击性能进行考察,结果表明真空等离子喷涂W涂层具有较好的抗热冲击性能。