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。     

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。     

等离子喷涂制备耐磨涂层研究进展

综述了国内外等离子喷涂制备传统耐磨涂层的研究情况,介绍了等离子喷涂制备纳米结构涂层和纳米掺杂微米结构涂层的研究新进展,介绍了纳米结构喂料的制备、纳米结构涂层的特殊性能及应用情况,同时还指出纳米结构涂层制备过程中存在的问题.最后,等离子喷涂今后的发展方向和应用前景进行了展望.     

反应等离子喷涂陶瓷涂层的研究

采用等离子喷枪与自行研制的反应室，通过喷涂Ti粉在反应室内实现Ti—N2反应，制备出TiN陶瓷涂层，并对该涂层的微观结构、涂层的力学与摩擦、磨损性能进行了分析和讨论。结果表明，反应等离子喷涂TiN涂层主要由TiN相以及少量Ti的氧化物组成，具有明显的硬度压痕尺寸效应。在无润滑高载荷条件下，反应等离子喷涂TiN涂层的耐磨性明显高于淬火M2钢，且涂层的减摩性远远优于M2钢。     

压电陶瓷等离子喷涂技术与应用基础研究

介电压电陶瓷材料等离子喷涂工艺方法的概念及用此法制作压电陶瓷元件的方法。用这种技术制作的压电元件具有体积小,无需粘等特点,尤其适合于大面积压电传感元件和压电作动元件阵列的制作 。     

等离子喷涂陶瓷涂层的动态防滑性能和耐磨性

采用等离子喷涂技术制备Al2O3-13%Ti O2和WC复合涂层。利用MMS-1G高速摩擦试验机评价涂层在高速动态条件下防滑性能和耐磨性,并分析涂层的磨损机制。结果表明:所有涂层防滑性能随着速度和载荷的增加而下降,在相同条件下WC涂层的防滑性能最好,但Al2O3-13%Ti O2涂层耐磨性要好于WC涂层;所有涂层磨损率均随载荷和速度增加呈现上升趋势,Al2O3-13%Ti O2涂层磨损机制以黏着磨损和层片剥落为主,而裂纹扩展引起的脆性断裂则主导了WC涂层的磨损机制。     

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Fe3Al-Al2O3陶瓷梯度涂层

用等离子喷涂方法制备了FeAl-Al2O3陶瓷梯度涂层，并对涂层的结合硬度、显微硬度及抗热震性进行了试验研究。结果表明，梯度涂层设计为成分的阶梯过滤，实现了成分和组织的连续梯度变化，没有明显的组织突变和宏观界面，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。其结合强度较高，涂层的显微硬度值在含75％Al2O3的区域达到最高值。基体与涂层的界面是基体-涂层体系中的薄弱环节。FeAl-Al2O3梯度涂层的800℃抗热震性优于Al2O3涂层。     

超音速火焰喷涂WC-Co涂层耐磨性研究

利用超音速火焰喷涂（HVOF）工艺制备了WC-Co涂层，测定了涂层孔隙率、显微硬度及干摩擦磨损过程中涂层材料失重，得出涂层干摩擦因数随时间的变化关系，分析了涂层摩擦磨损机制。结果表明，WC-Co涂层致密，平均孔隙率为1．29％，显微硬度达1140HV（测试载荷2．94N），干摩擦条件下材料失重低于电镀Cr镀层2个数量级；摩擦初期，干摩擦因数迅速增加，主要磨损特征是粘结相富Co区的犁沟切削，摩擦中后期，摩擦副间实际接触面积增大，摩擦因数变化较小，磨损趋于稳定。WC-Co涂层的主要磨损机制是疲劳磨损和犁沟切削。     

等离子喷涂ZrO2-8%Y2O3热障涂层的组织与性能研究

采用超音速火焰喷涂粘结层、大气等离子喷涂陶瓷层制备了双层结构的热障涂层。利用扫描电镜对热障涂层进行了微观组织结构分析,主要对涂层的热导率及隔热性能进行了试验研究。结果表明：陶瓷层与粘结层、粘结层与基体的结合良好;陶瓷涂层在1100℃下的热导率为0.99W/（m·K）;在测试温度为1100℃、冷气流量为4m3/h的条件下,隔热效果可达到155℃。     

等离子喷涂WC/Co Fe基涂层摩擦与磨损性能

以普通铸铁为基体,碳化钨陶瓷粉末WC 12Co为热喷涂材料,采用大气等离子法制备WC/Co Fe复合涂层.通过SEM、EDS、XRD等手段对WC/Co Fe涂层微观组织与结构进行表征,并对WC/Co Fe复合涂层耐磨损性能进行测试.结果表明,等离子喷涂制备的WC/Co Fe涂层物相以WC相为主;WC涂层摩擦因数波动小于铸铁材料摩擦因数,表明WC复合涂层具有良好的抗摩擦性能.WC涂层耐磨损性能高于铸铁,主要归因于WC颗粒韧性好、硬度高、抗冲击及抗磨损性能强,与基体金属的结合性好.     

团聚方式对反应超声速火焰喷涂TiC-Ni涂层组织和性能的影响

采用钛、石墨和镍团聚粉末,利用反应超声速火焰喷涂技术制备了TiC-Ni涂层,研究了粉末团聚工艺对涂层组织和性能的影响.结果表明,团聚方式对涂层的相组成,组织和性能均有明显的影响.包覆型团聚粉末制得的涂层,钛的氧化物以TiO2形式存在,涂层的显微硬度高,涂层粒子扁平化程度高.但是包覆型团聚粉末喷涂时由于黏合剂受热分解产生的气体在涂层中残留较多,导致涂层组织疏松,降低了涂层的耐磨性.     

等离子喷涂纳米Al_2O_3-13%TiO_2陶瓷涂层的组织结构与抗冲蚀性能

采用等离子喷涂方法分别制备了常规和纳米Al2O3-13%TiO2陶瓷涂层,用扫描电子显微镜分析了涂层的显微结构,并对涂层进行了抗冲蚀试验。结果表明:常规陶瓷涂层具有典型的片层状结构,但纳米陶瓷涂层片层状结构并不十分明显,且涂层裂纹数量明显减少;纳米陶瓷涂层中的显微结构的变化改善了涂层的韧性和结合性能;在冲蚀过程中,常规陶瓷涂层表面剥落严重,而纳米陶瓷涂层的冲蚀质量损失较小,抗冲蚀性能比常规陶瓷涂层提高了30%左右。     

陶瓷增强相对金属-陶瓷复合涂层的影响

对电弧喷涂几种不同陶瓷增强相的Fe复合涂层的特点和性能进行了研究，在20钢基体上喷涂含陶瓷TiB2／Al2O3，TiB2-Cr3C2，TiB2，Cr3C2及TiB2-Cr3C2-Al2O3的管状喷涂丝材，采用光学显微镜和XRD对涂层的微观特性进行分析，结果表明，涂层中含有TiB2，Al2O3，Cr3C2，Cr3O2等陶瓷相。通过对涂层常规性能测试表明，含TiB2／Al2O3和Cr3C2的涂层孔隙率较低、结合强度高、并具有优良的耐磨性及抗热震性能。     

高速电弧喷涂FeAlCrNi-Cr3C2涂层的组织与相结构研究

采用粉芯丝材高速电弧喷涂技术制备了FeAlCrNi-Cr3C2涂层,并研究了涂层的组织和相结构.结果表明涂层具有致密的层状结构,扁平颗粒小,氧化物膜细小,硬质点相分布均匀,孔隙率低;在涂层中存在着多种结构复杂的组织和化合物相,包括单立方结构基体相FeAl、Fe3Al、AlNi,AlNi;硬质相Cr3C2、Fe3C及AlFe3C0.5;氧化物相FeO·Al2O3、Cr2O3、少量六方结构的α-Al2O3和面心立方结构的γ-Al2O3以及面心立方结构的FeO·Cr2O3;某些区域还存在面心立方结构的γ-(Fe,Ni).     

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.