等离子喷涂镍基合金涂层的摩擦学研究

Ni60是一种镍铬硼硅合金,具有良好的可塑性且硬度高、耐磨、耐蚀、耐热等综合性能;选用粒度为-125-325目且有较高硬度的钼Mo和钴Co及能显著提高涂层耐磨性的铬Cr作为添加合金粉;用均匀设计方法进行试验设计和等离子喷涂镍基钼、钴、铬400m涂层来提高齿轮轴20CrMoTi的摩擦学性能,涂层相比20CrMoTi显微硬度提高(2～4)倍,耐磨性提高(2～4)倍;采用SEM对涂层剖面及表面组织形貌和元素进行分析,涂层与基体结合良好且呈层状结构分布;将验证结果和神经网络预测值对比,显微硬度误差在20%之内,磨损误差在15%之内,可从人工神经网络的预测结果中选出具有优良性能的Ni60基Mo、Co、Cr合金涂层的配比范围。     

超音速等离子喷涂12Co-WC涂层的组织及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能

为了解决含沙油润滑条件下材料的磨损问题,采用超音速等离子喷涂技术制备了12Co-WC涂层,使用SEM、XRD及T11球盘式摩擦磨损试验机测试了涂层的组织结构及在含细沙油润滑条件下的摩擦学性能。结果 发现由于具有很高的粒子飞行速度,超音速等离子喷涂12Co-WC涂层组织致密,孔隙率小于1％,WC的氧化和分解少,结合强度高,涂层在含细沙油润滑条件下具有良好的摩擦磨损性能,相同条件下的摩擦因数比灰铸铁小,耐磨性比灰铸铁提高4—8倍。     

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.     

工作温度对压力喷涂二硫化钼涂层摩擦学性能的影响

采用压力喷涂方法在 SUS316不锈钢基材上制备二硫化钼（MoS2）涂层,并在往复滑动球－平面配副下测试工作温度对其摩擦学性能的影响。实验结果表明：工作温度对 MoS2涂层的摩擦学性能有极大的影响,在100～300℃之间,涂层呈现出较好的减摩性,而在100～200℃之间耐磨性最好,300℃时涂层寿命急剧降低。综合考虑,压力喷涂 MoS2涂层最适合的工作温度范围为100～200℃。     

耐热钢表面等离子喷涂热障涂层性能研究

利用等离子喷涂法在耐热钢1Cr18Ni9Ti基体表面喷涂NiCrAl＋（ZrO2＋Y2O3）陶瓷热障涂层，并进行高温隔热性能试验。试验结果表明，1Cr18Ni9Ti经等离子喷涂处理后表面形成陶瓷热障涂层且与基体结合紧密；经等离子喷涂处理后，表面陶瓷层的硬度显著增高，耐磨性能提高；经高温隔热性能试验，NiCrAl＋（ZrO2＋Y2O3）热障涂层隔热效果较为明显。用XRD，SEM检测了试样的金相组织、结构及形貌。     

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。     

等离子喷涂制备镍基自润滑复合涂层的研究

为提高车轴用材料35CrMo的耐磨性,在Ni60A中添加粒度均为(-280～340)目的二硼化钛TiB2钴Co和铬Cr粉;将等离子喷涂和均匀设计方法引入轴减磨抗磨设计中,在35CrMo上等离子喷涂制备200μm镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层。研究结果表明:由SEM可看出涂层与基体结合良好且涂层呈层状结构分布,由EDS可看出各元素渗透到了Ni60A基体里并产生了冶金结合;将验证组结果和神经网络预测值对比,磨损误差在12%之内,显微硬度误差在11%之内,涂层相比基体耐磨性提高了6倍,显微硬度提高了3倍;可从人工神经网络的预测结果中选出具有优良性能的镍60A基二硼化钛TiB2、钴Co、铬Cr复合自润滑涂层的配比范围。     

等离子喷涂PZT涂层压电性能的实验研究

对用等离子喷涂制备的锆钛酸铅 ( PZT)压电陶瓷涂层的压电性能进行了实验研究 ,分析了涂层热处理及热处理温度、喷涂工艺参数以及粉末铅含量对压电应变常数 d33的影响 ,揭示了各种工艺条件和工艺参数下 d33的变化趋势。     

等离子喷涂耐磨陶瓷涂层的组织研究

为了满足表面冶金强化零件的各项性能要求,本论文主要研究了等离子喷涂Al2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层的微观组织结构以及涂层的硬度和摩擦磨损等性能。研究表明:Al2O3-13%TiO2涂层具有良好的致密度,结合强度相对较低;而硬度又较大;涂层中有硬质相或颗粒,虽然宏观硬度并不特别高,但具有很高的耐磨性。     

等离子喷涂Cr3C2/MoS2复合自润滑涂层的摩擦学性能

等离子喷涂工艺作为一种表面强化方法,已广泛应用于耐磨、减摩、耐蚀和耐高温等功能涂层的制备.采用等离子喷涂技术,在Q235钢表面制备Cr3C2和Cr3C2/MoS2复合自润滑涂层.对涂层的耐磨特性进行摩擦磨损实验研究,测定显微硬度,并分析涂层的微观结构和物相组成.结果表明,Cr3C2及Cr3C2/MoS2复合涂层的表面硬度平均提高近9倍;在室温干摩擦条件下,Cr3C2型喷涂层的抗磨性能比Q235基体有大幅度提高,加入一定量的MoS2即可维持Cr3C2型涂层的高硬度和抗磨损性能,又可有效降低摩擦因数.     

等离子弧喷涂生物医用涂层

随着社会老龄化进程的加速，以及车祸等意外原因导致的骨折、骨缺损事故的增多，对生物骨科材料的需求也逐年增加。据统计，仅在美国目前每年就有30万例髋和膝关节置换手术以及10～30万颗种植牙被应用于临床，全球的生物骨科材料市场更是以百亿美元计。在诸多生物骨科材料中，生物陶瓷涂层材料由于将金属（或合金）基材优良的力学性能和生物陶瓷涂层良好的生物学性能结合在一起，成为临床上应用最为广泛的生物骨科材料之一。     

氩气与氢气流量对等离子喷涂铁基非晶涂层性能的影响

以铁基非晶合金粉为原料,采用等离子喷涂技术制备铁基非晶涂层,研究了喷涂过程中同时增加氩气流量(40～80 L·min-1)与氢气流量(6～10 L·min-1)对涂层微观结构、与基体的结合强度、显微硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能的影响.结果表明:制备所得涂层的非晶含量较高,其面积分数可达92.4％～94.8％;涂层与基体之...     

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。     

碳钢表面等离子喷涂陶瓷涂层的制备及表征

采用不同的喷涂功率,在Q235钢表面喷涂氧化铝涂层,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、金相照相机和显微硬度计表征不同功率下Al2O3陶瓷涂层的成分、表面和界面形貌、金相组织以及显微硬度.结果表明,等离子喷涂能在碳钢表面形成结构致密的Al2O3陶瓷涂层,其与基体的结合主要以冶金的机械结合为主,硬度较基体有明显提高.XRD分析表明,陶瓷涂层中主要的成分是稳定的γ-Al2O3相,存在少量的α-Al2O3,同时还有极少量的其他多晶相和非晶相.     

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。     

瓦楞辊表面等离子喷涂Cr2O3涂层性能研究

利用等离子喷涂技术在瓦楞辊材料42CrMo合金钢表面涂镀Cr2O3硬质涂层,以期提高材料表面耐磨性能.用显微硬度仪测试涂层的硬度,用MFT-4000型高速往复摩擦磨损试验机对涂层进行耐磨性能试验.并用扫描电镜(SEM)、X光衍射仪(XRD)分析了涂层的截面形貌和相结构.结果表明:等离子喷涂Cr2O3涂层后试样表面硬度达到HV1 184.1,试样表面摩擦因数减小,抗磨损性能大幅提高.     

等离子喷涂纳米热障涂层的微观结构特性与性能

热障涂层（TBCs）是由抗高温氧化腐蚀的金属粘结底层和隔热的陶瓷面层构成的复合功能涂层，主要用来为在高温热气流条件下工作的涡轮发动机叶片、燃烧室等热端部件提供高温隔热保护，从而显著降低热端部件的基体温度。采用TBCs不仅能使高温部件材料承受更高的使用温度，进一步提高发动机的工作温度和性能，同时可使发动机寿命和可靠性显著提高，具有极其重大的军事和经济价值。