WC增强镍基复合喷焊层的组织与磨粒磨损性能研究

采用扫描电镜、电子探针、X射线衍射和透射电镜技术分析了氧乙炔火焰喷焊WC增强镍基自熔性合金复合涂层的组织结构,并采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机对该涂层与等离子喷涂NiCr/Cr3C2涂层的磨损性能进行了实验比较.结果表明,复合喷焊层内形成了γ-Ni固溶体基体,其中弥散分布着大量细小的碳化物硬质相Cr3C2、B4C、Cr7C3、Cr23C6等.WC颗粒仅在边缘处发生部分溶解,与涂层基体形成了冶金结合,周围生成针状的碳化铬枝晶.该组织决定了喷焊层基体具有较高的硬度,WC增强颗粒与基体之间具有很高的结合强度.复合喷焊层具有很好的耐磨粒磨损性能,其磨损失重量仅为NiCr/Cr3C2涂层的57%.     

氧乙炔火焰喷焊制备自熔性合金涂层及其性能研究

目的研究镍基自熔性合金喷焊涂层成形机理,比较不同合金材料制备涂层的综合性能,以获得综合性能最佳的喷焊材料。方法以四种不同成分的镍基自熔性合金粉末作为喷焊材料,通过氧乙炔火焰在45钢基材表面进行喷焊。使用金相显微镜、X射线衍射、扫描电子显微镜等对喷焊层进行显微结构分析,并利用维氏硬度计、磨损试验机等对喷焊涂层性能进行对比分析。结果氧乙炔火焰制备的涂层与基体呈现良好的冶金结合,涂层和基体在喷焊过程中发生元素扩散,生成了金属间化合物,基体的整体性能有显著改善。随着材料中Cr、B、Si等合金元素含量的增加,喷焊时涂层中生成的BCr、Ni17Si3等共晶硬质相含量上升,促使涂层的显微硬度、耐磨性能等得到显著提升。其中,Ni60A涂层提升最为显著,其涂层硬度相当于基体硬度的2.5倍,耐磨性为基体的18.1倍。Ni25A涂层提升最小,其显微硬度是基体的1.3倍,耐磨性是基体的6.6倍。结论喷焊状态下的Ni60A涂层与基体冶金结合良好,涂层表面质量好,涂层性能最佳。     

镍基自熔性合金喷焊涂层的组织与性能研究

用两种镍基自熔性合金粉末,采用火焰喷焊技术在STB A22钢管基体表面制备了两种喷焊层,利用光学显微镜和扫描电镜观察了镍基合金喷焊钢管的表面形貌和喷焊层的断面组织,测定了喷焊层与基体之间的结合强度,利用扫描电镜和能谱仪测定了喷焊层与基体的界面组织以及成分分布,研究了喷焊层的成分分布、组织与性能.结果表明,镍基喷焊层与钢管基体形成了良好的冶金结合,合金元素在喷焊层与基体界面附近连续分布,保证了采用火焰喷焊技术得到的涂层与基体之间具有较高的结合强度.     

铸造碳化钨添加量对镍基复合喷熔涂层性能的影响

在镍基合金粉末NiCrBSi中添加不同比例的铸造碳化钨(WC),并采用氧乙炔火焰喷熔工艺在低碳钢表面制备了相应的Ni基WC复合涂层.采用金相显微镜观察了涂层的显微组织,采用湿砂橡胶轮式磨粒磨损试验机测试了涂层的抗磨粒磨损性能,并采用扫描电镜观察了喷熔粉末和喷熔层磨损后的形貌.结果表明:喷熔层的组织为在NiCr合金基体上弥散分布着不同粒度的碳(硼)化物硬质相;涂层的显微组织和WC的含量对Ni基WC喷熔层的硬度和抗磨损性能影响很大,涂层的硬度和抗磨损性能随WC添加量的增加先增加后减小;当WC的含量为35％时,Ni基体WC喷熔涂层的硬度最高,相应的抗磨粒磨损性能最好.     

新型热剪刀片喷焊层组织和性能研究

根据热剪刃服役的综合性能要求，在5Cr5WMoSiV钢表面氧乙炔火焰喷焊Ni-WC金属陶瓷层，测量了焊层各部分显微硬度，研究了焊层的显微组织和性能。结果表明：焊层显微组织为镍基固溶体、弥散分布着块状硬质颗粒相；过渡层为α-Fe固溶体、镍基固溶体、细小的金属间化合物及少量莱氏体；基体组织无明显变化，热影响区内存在一薄层脱碳层。喷焊层与基体有良好的冶金结合。     

稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响

本文通过在镍基自熔舍金粉末中加入不同含量的稀土，研究了稀土含量对喷熔层组织及耐蚀性的影响规律及其作用机制。结果表明，在喷熔材料中加入适量稀土，可使喷熔层组织细化、晶界净化，从而使腐蚀过程中的表面活性点减少，耐蚀性提高．     

一种新型的铁基自熔性合金粉末

研制出一种在Fe-22CH基础上加入适量的稀土硅铁合金粉末及Ni60B的新型自熔性合金粉末，该粉末的研制成功，将促使铁基自熔性合金粉末得到更加广泛地开发与应用，从而带来更大的经济效益。     

镍基自熔合金喷熔试验

选用Ni60、Ni25自熔性合金粉末作为喷焊层材料,以45钢为基材,进行了氧-乙炔焰"两步法"喷焊工艺试验研究.结果表明,镍基Ni60、Ni25氧乙炔焰喷焊过程中,镜面反光现象明显,温度易于控制,喷焊后喷层表面质量优良,光洁平整.Ni60、Ni25喷层与基体均呈冶金结合,形成了明显的扩散转移层,结合强度高,重熔后原有层状结构消失,喷层组织致密、气孔率极小、硬度高.喷焊后45钢基体近表面组织粗化,说明重熔温度对基体组织性能有一定的影响.     

火焰熔覆镍基/陶瓷涂层的耐磨性研究

研究了陶瓷WC和SiC加入量对氧乙炔火焰重熔方法制备的镍基合金涂层耐磨性的影响。试验结果表明，采用粘接手段作为预涂敷方法、氧乙炔火焰作为热源可得到致密、均匀的陶瓷复合涂层。Ni60基／WC复合层的耐磨性优于Ni21基/SiC复合层，且在一定的范围内这2种复合层均随着陶瓷含量的增多而耐磨性提高。当WC含量达到30％时，Ni60基／WC复合层的耐磨性最好，继续增加WC含量耐磨性反而降低。当SiC含量达到4％时，Ni21基／SiC复合层的耐磨性最好，继续增加SiC含量耐磨性反而降低。     

WC加入量对Ni60自熔合金喷焊层磨粒磨损性能影响

对Ｎｉ６０自熔合金中加入不同含量包ＷＣ粉末的喷焊层进行了磨粒磨损试验，结果表明，适量地加入ＷＣ可明显提高其抗磨粒磨损性能，观察了不同ＷＣ加入量对磨痕形貌的影响，初步探讨了ＷＣ的影响机制。     

Microstructure Control of Thermally Sprayed Co-Based Self-Fluxing Alloy Coatings by Diffusion Treatment

This article describes microstructure control aimed for wear-resistance improvement of Co-based (Co-Cr-W-B-Si) self-fluxing alloy coating by diffusion treatment. The diffusion treatments of thermally sprayed Co-based self-fluxing alloy coating on steel substrate were carried out at 1370-1450 K for 600-6000 s under an Ar gas atmosphere. Microstructural variations of the coating and the interface between the substrate and the coating were investigated in detail. A proper diffusion treatment precipitates two kinds of fine compounds in Co-based matrix. X-ray diffractometer (XRD) and electron probe microanalyzer (EPMA) analysis revealed these precipitates to be a chromium boride dissolving cobalt and a tungsten boride containing cobalt and chromium. The size of each precipitate became larger with increasing treatment temperature and time. A coating with the proper size borides showed a superior wear-resistance. This article is an invited paper selected from presentations at the 2007 International Thermal Spray Conference and has been expanded from the original presentation. It is simultaneously published in Global Coating Solutions, Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference, Beijing, China, May 14-16, 2007, Basil R. Marple, Margaret M. Hyland, Yuk-Chiu Lau, Chang-Jiu Li, Rogerio S. Lima, and Ghislain Montavon, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2007.     

Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能研究

目的比较不同系列Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能,并探讨其空蚀机理。方法采用XRD方法分析了氧乙炔火焰喷熔工艺制备的NiCrBSi、WC增强Ni基、NiCrBSiCuMo合金喷熔层的组织结构,采用洛氏硬度计测量了喷熔层的硬度,通过CorrTest电化学测试系统分析了喷熔层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀性能,使用超声波振动空蚀仪对喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能进行了研究。结果 NiCrBSiCuMo合金喷熔层在NaCl溶液中具有优异的抗腐蚀性能。该喷熔层中除含有Cr_(23)C_6、Cr_7C_3、Cr_3C_2、Cr_2B硬质相外,还存在细化涂层组织、改善涂层韧性的Mo_2C与MoSi_2相,其硬度与NiCrBSi合金喷熔层相近(约58HRC),在3.5%NaCl溶液中空蚀16 h的累积体积损失分别为NiCrBSi和WC增强Ni基合金喷熔层的65%与51%。WC增强Ni基合金喷熔层在含有NiCrBSi喷熔层中Cr的碳化物、硼化物硬质相的基础上,还含有WC与W_2C硬质相,虽然喷熔层具有较高的硬度(59.3HRC),但在NaCl溶液中的腐蚀电位较低,腐蚀电流密度最大,抗空蚀性能较差。结论 NiCrBSiCuMo合金喷熔层在NaCl溶液中具有最优异的抗空蚀性能,WC的加入使Ni基合金喷熔层在NaCl溶液中的抗空蚀性能减弱。     

Zr-Sn-Nb合金耐疖状腐蚀性能的研究

把N18（NZ2）锆合金样品经过多种不同的热处理后，用高压釜在500℃，10．3MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验，研究了它们的耐疖状腐蚀性能。结果表明：无论是将样品加热到β相，α＋β双相还是α相后，快冷还是缓冷，它们经过1100h腐蚀后都没有出现疖状腐蚀。说明在Zr-Sn合金中再添加合金元素Nb后，对疖状腐蚀产生了“免疫性”。样品在500℃过热蒸汽中的腐蚀增重动力学曲线仍可分为两个阶段，转折发生在氧化膜厚度大约为3μm时。     

化学镀镍磷合金镀层耐蚀性的研究

研究了化学镀镍磷合金镀层的耐蚀性与络合剂、磷含量、热处理温度的关系,并在烟道中进行了挂片实验。     

多元合金表面热喷涂对钢结构防腐性能的影响

通过对Q345B钢结构表面进行超音速火焰喷涂单质Zn和Zn-Co-RE多元合金,并进行了全浸腐蚀、电化学腐蚀和中性盐雾腐蚀的对比试验.结果表明:与未热喷涂Q345B钢结构相比,Zn-Co-RE多元合金表面超音速火焰喷涂处理,能使Q345B钢结构在酸雨环境中全浸腐蚀360h的质量损失率降低85.57％,在5％NaCl室温电解液中的腐蚀电位正移39.37％.在中性盐雾环境中腐蚀240h的质量损失率降低87.94％,钢结构的防腐性能得到显著提高.     

合金元素对ZA27合金耐腐蚀性的影响

在质量分数为35％的NaCl水溶液中,用PS-168C电化学测量系统分别测定了合金元素含量(w)分别为3.0％Cu、0.06％Mg、0.1％Si、0.75％Mn、0.2％Sb和0.1％Sn的ZA27合金,以及不含合金元素的二元ZA27合金的自腐蚀电位、线性极化电阻、自腐蚀电流和塔菲尔常数等电化学参数.在扫描电镜下观察了各合金腐蚀前后的形貌.结果表明,所加入的合金元素均降低了ZA27的耐蚀性能,其中锡的影响最大.     

镁合金表面等离子喷涂Al2O3-TiO2陶瓷涂层的耐腐蚀性研究

采用等离子喷涂技术在AZ31镁合金表面制备Al2O3-13％TiO2陶瓷复合涂层,对涂层的微观组织进行了观察分析,测试了涂层的表面硬度.通过极化曲线和浸泡腐蚀试验,对比研究了镁合金基材及喷涂陶瓷涂层的试样在5％ NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明:涂层镁合金试样的硬度和耐腐蚀性优于基体镁合金,但当腐蚀液透过涂层孔隙时...     

AZ91D镁合金表面改性层组织分析及其对耐蚀性影响的研究

以AZ91D镁合金为基体,Al为合金粉末,采用激光表面改性技术对AZ91D镁合金进行表面改性,详细分析了镁合金改性后的表面组织,并通过盐雾实验对比了改性前后镁合金的耐蚀性,探讨了AZ91D镁合金基体及表面Mg-Al改性层的腐蚀机理,确定最佳激光功率参数为1.5 kW。     

添加元素对Ti－Ta合金耐蚀性的影响

采用失重法和电化学测试研究了Ａｌ、Ｍｏ、Ｚｒ合金添加元素对Ｔｉ－Ｔａ合金在高温浓ＨＮＯ３溶液中耐蚀性的影响以及溶液中Ｒｕ３＋的作用。结果表明：在Ｔｉ－Ｔａ合金中加入Ａｌ、Ｍｏ元素，则降低合金的耐蚀性能；添加Ｚｒ，合金的抗腐蚀性能有所提高；溶液中的Ｒｕ３＋可以加速所研合金的钝化，提高合金的抗蚀能力。电化学测试结果与腐蚀试验完全一致。     

钢的硼铬稀土共渗层耐蚀性研究

对 Ｂ Ｃｒ Ｒ Ｅ共渗层在酸、碱、盐溶液中的腐蚀行为的研究表明,铬及稀土元素可明显提高硼化物的耐蚀性能,并对其机理进行了探讨。